（10分）如圖19所示，在水平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，豎直固定著一根足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷量-q的小圓環(huán)，圓環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。

（1）由靜止釋放圓環(huán)，圓環(huán)沿桿下滑，求圓環(huán)下滑過程中受到的摩擦力f；
（2）若在勻強(qiáng)電場(chǎng)E的空間內(nèi)再加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓環(huán)仍由靜止開始沿桿下滑。求：
①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a0的大��；
②圓環(huán)下滑過程中的最大動(dòng)能Ek。

（1）（2）

解析試題分析：（1）在水平方向圓環(huán)受到的彈力
則摩擦力            （3分）
（2）①圓環(huán)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)不受洛倫茲力，因此，摩擦力大小
在豎直方向，由牛頓第二定律         （1分）
解得           （2分）
②當(dāng)重力與滑動(dòng)摩擦力平衡時(shí)，圓環(huán)速度最大，動(dòng)能最大。
即              （1分）
最大速度           （2分）
最大動(dòng)能        （1分）
考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一帶電的小球從P點(diǎn)自由下落，P點(diǎn)距場(chǎng)區(qū)邊界MN高為h，邊界MN下方有方向豎直向下、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同時(shí)還有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球從邊界上的a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)后，恰能作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并從邊界上的b點(diǎn)穿出，已知ab=L，求：

（1）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小和方向；
（2）小球從P 運(yùn)動(dòng)到b的過程中，共需多長(zhǎng)時(shí)間？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在+y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xoy平面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。-y軸上的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力。

（1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r；
（2）要使粒子進(jìn)人磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過x軸，求電場(chǎng)強(qiáng)度的取值范圍；
（3）改變電場(chǎng)強(qiáng)度，使得粒子經(jīng)過x軸時(shí)與x軸成θ=300的夾角，求此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t及經(jīng)過x軸的位置坐標(biāo)值x0。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）電子自靜止開始經(jīng)M、N板間的電場(chǎng)加速后從A點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)CD邊界射入右側(cè)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，經(jīng)過一段時(shí)間電子經(jīng)過CD邊界上的P點(diǎn)（圖中未畫出），如圖所示。已知AP間的距離為d，電子的質(zhì)量為m，電量為e）求：

（1）電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的圓周半徑；
（2）電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；
（3）M、N板間的電壓。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,兩個(gè)平行金屬板AB中間為一勻強(qiáng)電場(chǎng),AB相距10cm,CD為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),CD=8cm,CD連線和電場(chǎng)方向成60°角,C點(diǎn)到A板的距離為2cm。已知質(zhì)子從C點(diǎn)移到D點(diǎn),電場(chǎng)力作功為3.2×10-17J。（質(zhì)子帶電量為1.6×10-19C）求:
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）AB兩板之間的電勢(shì)差；
（3）若將A板接地，則C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)各為多大?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(8分)水平放置的兩塊平行金屬板長(zhǎng)L=5.0cm，兩板間距d=1.0cm，兩板間電壓為90v，且上板為正，一個(gè)電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，從兩板中間射入，如圖，求：(電子質(zhì)量m=9.01×10-31kg)

(1)電子飛出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板方向偏移的距離是多少？
(2)電子飛出電場(chǎng)時(shí)的垂直于板方向的速度是多少？
(3)電子離開電場(chǎng)后，打在屏上的P點(diǎn)，若S=10cm，求OP的長(zhǎng)？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，ABCD為一個(gè)正方形，勻強(qiáng)電場(chǎng)與這個(gè)正方形所在平面平行，把一個(gè)電量為的負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功；把一個(gè)電量為的正電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功，設(shè)A點(diǎn)電勢(shì)為零，求：

(1)B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)；
(2)把電量為q2的正電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)電場(chǎng)力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在空間中取直角坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。靜止的電子經(jīng)過另一個(gè)電勢(shì)差為U的電場(chǎng)加速后，從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h）。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U＞，電子的重力忽略不計(jì)，求：

（1）電子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到離開該電場(chǎng)區(qū)域所經(jīng)歷的時(shí)間t和離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速度v；
（2）電子經(jīng)過x軸時(shí)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離l。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，A、B兩塊金屬板水平放置，相距為d="0." 6 cm，兩板間加有一周期性變化的電壓，當(dāng)B板接地（）時(shí)，A板電勢(shì)，隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示．現(xiàn)有一帶負(fù)電的微粒在t=0時(shí)刻從B板中央小孔射入電場(chǎng)，若該帶電微粒受到的電場(chǎng)力為重力的兩倍，且射入電場(chǎng)時(shí)初速度可忽略不計(jì)．求：

（1）在0～和～T這兩段時(shí)間內(nèi)微粒的加速度大小和方向；
（2）要使該微粒不與A板相碰，所加電壓的周期最長(zhǎng)為多少（g="10" m/s2）．

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