（19分）如圖，在豎直平面內(nèi)有以O(shè)為坐標原點的xOy坐標系，x≥0處有一塊水平放置的粗糙薄板，已知P點坐標（L，0）。原點O處放一個質(zhì)量為2m的絕緣物塊A（可看做質(zhì)點），A與薄板間的動摩擦因數(shù)為μ；第二、三象限內(nèi)有垂直坐標平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B；第三、四象限內(nèi)有沿y軸正向的勻強電場，第三象限內(nèi)電場強度大小為，第四象限內(nèi)電場強度大小為；另有一個質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的小球B從第二象限內(nèi)的某點由靜止釋放，當(dāng)它的運動方向變?yōu)樗椒较驎r恰與A相撞，碰撞過程系統(tǒng)損失了的能量，B球電荷量不變。碰后A獲得沿x軸正向的速度，最后停止在P點；B球反彈后最后也打在P點。求：

⑴B球經(jīng)過y軸時的坐標；
⑵B球靜止釋放點離x軸的高度。
（0，—） 3L(μ+)

試題分析：（1）設(shè)B球碰后速度大小為vB
因為 qE1=mg，B球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運動  qBvB=m
         2分
B球運動半周后再垂直電場方向進入第四象限內(nèi)做類平拋運動，時間為t
沿y軸正方向加速度maB=
aB=g            1分
y軸正方向勻加速運動  2R=           1分
x軸正方向勻速直線運動L=vBt        1分
聯(lián)立以上方程解得vB=        2分
則 2R=        2分
B球經(jīng)過y軸時的坐標為（0，—）            2分
（2）碰后物塊A速度為vA，沿薄板水平勻減速運動到P點
加速度大小為aA，   μ2mg=2maA           2分
vA2=2aAL
vA=        2分
設(shè)B球在離x軸的高度為h處靜止釋放
B球在第一象限內(nèi)只有重力做功mgh，根據(jù)總能量守恒有
mgh= 2mvA2+mvB2           2分
h=3L(μ+)             2分
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

帶電荷量不變的微粒在勻強電場和勻強磁場的復(fù)合場中受重力、電場力、洛侖磁力（均不為0）作用，可能做的運動是
A．勻變速直線運動B．勻變速曲線運動
C．動能變化的直線運動D．動能不變的曲線運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過靜電分析器，并從P點垂直CF進入矩形區(qū)域的有界勻強磁場．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場方向垂直紙面向里；離子重力不計．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場強度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿豎直向下的勻強電場E，在豎直平面內(nèi)建立坐標系xOy，在y<0的空間里有與場強E垂直的勻強磁場B，在y>O的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴（可視為質(zhì)點）自由釋放，此液滴則沿y軸的負方向，以加速度a=2g（g為重力加速度）做勻加速直線運動，當(dāng)液滴運動到坐標原點時，被安置在原點的一個裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)（液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變），隨后液滴進入y<0的空間運動．液滴在y<0的空間內(nèi)的運動過程中
A．重力勢能一定不斷減小B．電勢能一定先減小后增大
C．動能不斷增大D．動能保持不變

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強磁場區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點射入柱形區(qū)域，從圓上b點射出（b點圖中未畫）磁場時速度方向與射入時的夾角為60°。已知圓心O到直線的距離為�，F(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線從a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域。不計重力，求：
（1）粒子的比荷（電荷與質(zhì)量的比值）；
（2）電場強度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（18分）如圖在xoy平面內(nèi)有平行于x軸的兩個足夠大的熒光屏M、N，它們的位置分別滿足y=l和y=0，兩屏之間為真空區(qū)域。在坐標原點O有一放射源不斷沿y軸正方向向真空區(qū)域內(nèi)發(fā)射帶電粒子，已知帶電粒子有兩種。為探索兩種粒子的具體情況，我們可以在真空區(qū)域內(nèi)控制一個勻強電場和一個勻強磁場，電場的場強為E，方向與x軸平行，磁場的磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于xoy平面。
試驗結(jié)果如下：如果讓電場和磁場同時存在，我們發(fā)現(xiàn)粒子束完全沒有偏轉(zhuǎn)，僅在M屏上有一個亮點，其位置在S（ 0 , l ）；如果只讓磁場存在，我們發(fā)現(xiàn)僅在N屏上出現(xiàn)了兩個亮點，位置分別為P（ -2l ， 0 ）、Q（ ，0 ），由此我們可以將兩種粒子分別叫做P粒子和Q粒子。已知粒子間的相互作用和粒子重力可以忽略不計，試求（坐標結(jié)果只能用l表達）：

（1）如果只讓磁場存在，但將磁場的磁感應(yīng)強度減為B1= ，請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標；
（2）如果只讓電場存在，請計算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點的位置坐標；
（3）如果只讓磁場存在，當(dāng)將磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)锽2= kB時，兩種粒子在磁場中運動的時間相等，求k的數(shù)值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖，直角坐標系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強電場，場強方向跟y軸負方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標系平面的勻強磁場，在x軸上的A點有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場在y軸的P點射出磁場，射出方向恰垂直于電場的方向，質(zhì)子在電場中經(jīng)過一段時間，運動到x軸的Q點。已知A點與原點O的距離為10cm，Q點與原點O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：

（1）磁感應(yīng)強度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場中運動的時間；
（3）電場強度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（17分）如圖所示，大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向陸續(xù)進入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場，飛出偏轉(zhuǎn)電場后進入右側(cè)的有界勻強磁場，最后從磁場左邊界飛出．已知A、B間電壓為U0；極板C、D長為L，間距為d；磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直．假設(shè)所有粒子都能飛出偏轉(zhuǎn)電場，并進入右側(cè)勻強磁場，不計粒子的重力及相互間的作用．則：

（1）求粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間t；
（2）求能使所有粒子均能進入勻強磁場區(qū)域的偏轉(zhuǎn)電壓的最大值U；
（3）接第（2）問，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U/2時，求粒子進出磁場位置之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（12分）英國物理學(xué)家麥克斯韋認為，變化磁場會在空間激發(fā)感生電場，感生電場對自由電荷做功產(chǎn)生感生電動勢。如圖甲所示，方向豎直向下的磁場磁感應(yīng)強度均勻增加，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化規(guī)律為B=kt(k為常數(shù)），這時產(chǎn)生感生電場的電場線是一系列逆時針方向以0為圓心的同心圓，且同一條電場線上各點的場強大小相等。
(1)在垂直磁場的平面內(nèi)放一半徑為r的導(dǎo)體環(huán)，求導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感生電動勢e；
(2）若在垂直磁場的平面內(nèi)固定一半徑為：的光滑絕緣細管，管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的輕質(zhì)小球，如圖乙所示，使磁感應(yīng)強度由零開始增大同時小球在感生電場的作用下，從靜止開始運動，已知在半徑為r的細管內(nèi)二周產(chǎn)生的感生電動勢e與該處感生電場電場強度E的關(guān)系為e=E·2πr，求當(dāng)磁感應(yīng)強度增大到B0時，細管對小球的彈力。（設(shè)小球在運動過程中電荷量保持不變，對原磁場的影響可忽略，不計小球重力。）

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