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        1. (18分)如圖所示,在xOy平面中第一象限內(nèi)有一點(diǎn)P(4,3),OP所在直線下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,OP上方有平行于OP向上的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=100V/m。一質(zhì)量m=1×10-6kg,電荷量q=2×10-3C帶正電的粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v=1×103m/s垂直于磁場方向射入磁場,經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度方向與OP垂直并進(jìn)入電場,在經(jīng)過電場中的M點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)時(shí)的動能為P點(diǎn)時(shí)動能的2倍,不計(jì)粒子重力。求:
           
          (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
          (2)O、M兩點(diǎn)間的電勢差;
          (3)M點(diǎn)的坐標(biāo)及粒子從O運(yùn)動到M點(diǎn)的時(shí)間。
          (1)0.2T   (2)7.5×102V (3) (3,8.5)   1.285×10-2s

          試題分析:(1)粒子的運(yùn)動軌跡如下圖,因?yàn)榱W舆^P點(diǎn)時(shí)垂直于OP,所以O(shè)P為粒子做圓周運(yùn)動的直徑為5m,
          ,得
          (2)進(jìn)入電場后,沿電場線方向有:


          垂直于電場方向有:


          因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825000347150696.png" style="vertical-align:middle;" />,

          解得,
          OM兩點(diǎn)間的電勢差為:

          (3)子在磁場中從O到P的運(yùn)動時(shí)間為:

          粒子在電場中P到M的運(yùn)動時(shí)間為:

          所以,從O到M的總時(shí)間為:

          M點(diǎn)坐標(biāo)為:
          ,
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷,a板帶正電,兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,若一個(gè)帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動,其運(yùn)動的方向是(  )
          A.沿豎直方向向下 B.沿豎直方向向上
          C.沿水平方向向左 D.沿水平方向向右

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          (18分)如圖甲所示,在坐標(biāo)系中,軸左側(cè)有沿軸正向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E;軸右側(cè)有如圖乙所示,大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度大小B0已知.磁場方向垂直紙面向里為正.時(shí)刻,從軸上的p點(diǎn)無初速釋放一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電量為q(粒子重力不計(jì)),粒子第一次在電場中運(yùn)動時(shí)間與第一次在磁場中運(yùn)動的時(shí)間相等.求

          (1)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離;
          (2)粒子經(jīng)一個(gè)周期沿y軸發(fā)生的位移;
          (3)粒子能否再次經(jīng)過O點(diǎn),若不能說明理由.若能,求粒子再次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)刻;
          (4)粒子第4n(n=1、2、3 )次經(jīng)過y軸時(shí)的縱坐標(biāo).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          (16分)為了使粒子經(jīng)過一系列的運(yùn)動后,又以原來的速率沿相反方向回到原位,可設(shè)計(jì)如下的一個(gè)電磁場區(qū)域(如圖所示):水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)的磁場方向與Ⅰ內(nèi)相同,但是大小可以不同,區(qū)域Ⅲ(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與Ⅱ內(nèi)大小相等、方向相反.已知等邊三角形AQC的邊長為2l,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為l的O點(diǎn)以某一速度射出,在電場力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ,再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ,又經(jīng)歷一系列運(yùn)動后返回O點(diǎn).(粒子重力忽略不計(jì))求:

          (1)該粒子的比荷.
          (2)粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動過程所需時(shí)間.

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          (16分)如圖所示,O、P、Q三點(diǎn)在同一水平直線上,OP=L,邊長為L的正方形PQMN區(qū)域內(nèi)(含邊界)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,左側(cè)有水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從O點(diǎn)由靜止開始釋放,帶電粒子恰好從M點(diǎn)離開磁場,不計(jì)帶電粒子重力,求:

          ⑴磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;
          ⑵粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間;
          ⑶若圖中電場方向改為豎直向下,場強(qiáng)大小未知,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,當(dāng)粒子從O點(diǎn)以水平速度v0射入電場,從PN的中點(diǎn)進(jìn)入磁場,從N點(diǎn)射出磁場,求帶電粒子的初速度v0。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          (9分)一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為+q的小球每次均以水平初速度v0自h高度做平拋運(yùn)動。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,試回答下列問題:
          (1)若在空間豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場,發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動,則電場強(qiáng)度E是多大?
          (2)撤消勻強(qiáng)電場,小球水平拋出至第一落地點(diǎn)P,則位移S的大小是多少?
          (3)恢復(fù)原有勻強(qiáng)電場,再在空間加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,發(fā)現(xiàn)小球第一落地點(diǎn)仍然是P點(diǎn),試問磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          如圖,兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極,在內(nèi)筒上均勻分布著平行于軸線的標(biāo)號1-8的八個(gè)狹縫,內(nèi)筒內(nèi)半徑為R,在內(nèi)筒之內(nèi)有平行于軸線向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩極間加恒定電壓,使筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向里的電場。不計(jì)粒子重力,整個(gè)裝置在真空中,粒子碰到電極時(shí)會被電極吸收。

          (1)一質(zhì)量為m1,帶電量為+q1的粒子從緊靠外筒且正對1號縫的S點(diǎn)由靜止出發(fā),進(jìn)入磁場后到達(dá)的第一個(gè)狹縫是3號縫,求兩電極間加的電壓U是多少?
          (2)另一個(gè)粒子質(zhì)量為m2,帶電量為+q2,也從S點(diǎn)由靜止出發(fā),該粒子經(jīng)過一段時(shí)間后恰好又回到S點(diǎn),求該粒子在磁場中運(yùn)動多少時(shí)間第一次回到S點(diǎn)。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,在x軸的下方L處存在一個(gè)處置紙面向外的單邊界勻強(qiáng)磁場。今有一個(gè)電量為+q、質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)處以速度V0水平射入電場,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處飛出,運(yùn)動一段時(shí)間之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,并在磁場中經(jīng)過P點(diǎn)()。求:

          (1)平行板間的電場強(qiáng)度的大小;
          (2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
          (3)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時(shí)間。

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

          如圖所示,傾角為37°的光滑絕緣的斜面上放著M=1kg的U型導(dǎo)軌abcd,ab∥cd。另有一質(zhì)量m=1kg的金屬棒EF平行bc放在導(dǎo)軌上,EF下側(cè)有絕緣的垂直于斜面的立柱P、S、Q擋住EF使之不下滑。以O(shè)O′為界,下部有一垂直于斜面向下的勻強(qiáng)磁場,上部有平行于斜面向下的勻強(qiáng)磁場。兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1T,導(dǎo)軌bc段長L=1m。金屬棒EF的電阻R=1.2Ω,其余電阻不計(jì)。金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,開始時(shí)導(dǎo)軌bc邊用細(xì)線系在立柱S上,導(dǎo)軌和斜面足夠長。當(dāng)剪斷細(xì)線后,試求:

          (1)細(xì)線剪短瞬間,導(dǎo)軌abcd運(yùn)動的加速度;                                              
          (2)導(dǎo)軌abcd運(yùn)動的最大速度;
          (3)若導(dǎo)軌從開始運(yùn)動到最大速度的過程中,流過金屬棒EF的電量q=5C,則在此過程中,系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多少?(sin37°=0.6)

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