【題目】如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xOy，P為y軸上-一點(diǎn)，Q為第一象限內(nèi)一點(diǎn)，OQ與x軸正方向夾角為0=37°。在POQ范圍內(nèi)有垂直xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，除此區(qū)域內(nèi)有垂直x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。-一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶電粒子從從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，由P點(diǎn)沿平行于x軸的方向射入磁場(chǎng)，帶電粒子經(jīng)過OQ上M點(diǎn)(圖中未畫出)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力，sin37° =0.6，cos37° =0.8，求:

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和OP的距離;

(2)帶電粒子從P到第二次經(jīng)過M的時(shí)間。

【答案】（1）豎直向上； （2）

【解析】

（1）設(shè)帶電粒子加速后的速度大小為v0，由動(dòng)能定理有

因帶電粒子射入電場(chǎng)，說明要向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知，帶電粒子帶負(fù)電，帶電粒子兩經(jīng)過M點(diǎn)可知帶電粒子在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)的速度方向沿y軸負(fù)向。所以勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向上，由幾何時(shí)關(guān)系可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角為:

在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，有:

解得:

根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知OP距離

L=rtanθ+r

解得：

（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)期為:

所以帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓定律得:

qE=ma

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:

解得:

所以帶電粒子從P到第二次經(jīng)過M的時(shí)間:

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：

【題目】電動(dòng)平衡車，又叫體感車、思維車、攝位車等。是現(xiàn)代人用來作為代步工具，休閑娛樂的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。如圖所示，一個(gè)人站在“電動(dòng)平衡車”上在水平地而上沿直線前進(jìn)，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是

A.“電動(dòng)平衡車”勻速行駛時(shí)，車對(duì)人的摩擦力是人前進(jìn)的動(dòng)力

B.“電動(dòng)平衡車”加速行駛時(shí)，車對(duì)人的作用力大于人對(duì)車的作用力

C.“電動(dòng)平衡車“減速行駛時(shí)，人對(duì)車的摩擦力與車的運(yùn)動(dòng)方向相同

D.人從“電動(dòng)平衡車”跳起后，上升過程處于超重狀態(tài)，下降過程處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某中學(xué)新校區(qū)裝修時(shí)，工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨，當(dāng)對(duì)磨石施加方向豎直向上、大小為F的推力時(shí)，磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng)，已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力大小為

A.μ(F - mg)cosθB.(F - mg)sinθ

C.(F - mg)cosθD.μ(F - mg)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑斜面PMNQ的傾角為θ=30°，斜面上放置一矩形導(dǎo)體線框abcd，其中ab邊長(zhǎng)L1=0.5m，bc邊長(zhǎng)為L2，線框質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.4Ω，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T，方向垂直于斜面向上，ef為磁場(chǎng)的邊界，且ef//MN。導(dǎo)體框在沿斜面向上且與斜面平行的恒力F=10N作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其ab邊始終保持與底邊MN平行。已知導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，且進(jìn)入過程中通過導(dǎo)線框某一截面的電荷量q=0.5C，則下列判斷正確的是

A. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2m/s

B. 導(dǎo)線框bc邊長(zhǎng)為L2=0.1m

C. 導(dǎo)線框開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab邊到磁場(chǎng)邊界ef的距離為0.4m

D. 導(dǎo)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量為1J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，直角三角形ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面其中∠A=30°，直角邊BC=a．在截面所在的平面內(nèi)，一束單色光從AB邊的中點(diǎn)O射入棱鏡，入射角為i．如果i=45°，光線經(jīng)折射再反射后垂直BC邊射出，不考慮光線沿原路返回的情況．(結(jié)果可用根式表示)

(i)求玻璃的折射率n

(ⅱ)若入射角i在0~90°之間變化時(shí)，求從O點(diǎn)折射到AC邊上的光線射出的寬度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩個(gè)帶電粒子，以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場(chǎng)邊界MN，進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并垂直磁場(chǎng)邊界MN射出磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．不計(jì)粒子所受重力、空氣阻力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是

A.甲帶負(fù)電荷，乙?guī)д姾?/span>

B.甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量

C.洛倫茲力對(duì)甲做正功

D.甲在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于乙在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直面內(nèi)有一頂角為120°的等腰三角形，底邊AB水平，在AB兩點(diǎn)固定放置兩通電直導(dǎo)線，直導(dǎo)線中電流方向垂直紙面向里，大小相等。C處有一質(zhì)量為m，長(zhǎng)度為L的直導(dǎo)線垂直紙面放置，當(dāng)電流大小為I，方向垂直紙面向外時(shí)，恰好處?kù)o止?fàn)顟B(tài)，則直導(dǎo)線A在C處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為（　�。�

A.B.C.D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，兩板間電壓為U。CD為磁場(chǎng)邊界上的一塊絕緣板，它與N板的夾角為θ＝30°，N板與CD之間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小孔Q到N板的下端C的距離為L。一靜止的帶電粒子所帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m（不計(jì)重力），從P點(diǎn)經(jīng)電場(chǎng)加速后，經(jīng)小孔O進(jìn)入磁場(chǎng)，最終打在N板上。求：

（1）帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度v；

（2）帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑最大時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距為d，a、b間加有電壓， b板下方空間存在著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子打到b板的Q處(圖中未畫出)被吸收．已知P到b板左端的距離為2d，求：

（1）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的大小和方向；

（2）P、Q之間的距離；

（3）粒子從進(jìn)入板間到打到b板Q處的時(shí)間．

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