【題目】 在如圖所示的坐標(biāo)系中，的區(qū)域內(nèi)存在著沿軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，的區(qū)域內(nèi)存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從軸上的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度射出，恰好能通過軸上的點(diǎn)。己知帶電粒子的質(zhì)量為，帶電量為。、、均大于0。不計(jì)重力的影響。

(1)若粒子只在電場(chǎng)作用下直接到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；

(2)若粒子在第二次經(jīng)過軸時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小

(3)若粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到D點(diǎn)，求粒子初速度大小；

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

試題分析（1）粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)

設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，粒子沿方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則 ① （1分）

沿y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

則 ② （1分）

加速度 ③（1分）

粒子只在電場(chǎng)作用下直接到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ④ （1分）

解①②③④得 （2分）

（2）粒子在第二次經(jīng)過x軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。

設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小為，與軸的夾角為，軌跡半徑為R，則

⑤ （1分）

⑥（2分）

粒子第二次經(jīng)過軸時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑦（2分）

解①②③⑤⑥⑦得 （2分）

（3）粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)，其軌跡如圖所示。

根據(jù)運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性可知（1分）

粒子在從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)到達(dá)D點(diǎn)的條件為 ⑧（1分）

其中為非負(fù)整數(shù)。解①②③⑤⑥⑧得 （2分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線PQ、MN間存在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子質(zhì)量為，帶電量為，從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100 V的電場(chǎng)加速后，垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，從虛線MN上的某點(diǎn)b（圖中未畫出）離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30角．已知PQ、MN間距離為20 cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．求：

①帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速度；

②勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度L=0.4m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量m=0.1kg、電量q=7.5×10﹣4C的帶正電小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°，現(xiàn)將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大��；

（2）小球運(yùn)動(dòng)通過最低點(diǎn)C時(shí)的速度大��；

（3）小球通過最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場(chǎng)方向豎直向下，若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為（ ）

A. 動(dòng)能減小

B. 電勢(shì)能增加

C. 動(dòng)能和電勢(shì)能之和減小

D. 重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了描繪標(biāo)有“3V，0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線，要求燈泡電壓能從零開始變化，所給器材如下：

A．電流表（0～200mA，內(nèi)阻0.5Ω）

B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻0.01Ω）

C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻5kΩ）

D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻50kΩ）

E．滑動(dòng)變阻器（0～10Ω，0.5A）

F．滑動(dòng)變阻器（0～1kΩ，0.1A）

G．電源（3V）

H．電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）為了完成上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇的儀器是_____．

（2）為盡可能的減小誤差，實(shí)驗(yàn)中采用電流表_____（選填內(nèi)接或外接），采用正確的方式測(cè)出的電阻值_____（選填“大于”“小于”或“等于”）電阻的真實(shí)值．

（3）在如圖的虛線框中畫出完成此實(shí)驗(yàn)的原理圖______，并將實(shí)物按電路圖用導(dǎo)線連好_______．

（4）此實(shí)線描繪出的I﹣U圖線是_____（填“曲線”、“直線”），其原因是_____．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于磁場(chǎng)，下列說法中正確的是（　�。�

A. 帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)一定會(huì)受到洛侖茲力的作用

B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向與放在其中的通電導(dǎo)線的受力大小和方向無(wú)關(guān)

C. 通電導(dǎo)線受到安培力大的地方磁感應(yīng)強(qiáng)度一定大

D. 根據(jù)公式T=，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期T與成反比

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子的裝置，如圖所示，它的核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，兩盒相距很近，分別和高頻交流電源向連接，兩盒放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于盒底面，帶電粒子由加速器的中心附近進(jìn)入加速器，直到達(dá)到最大圓周半徑時(shí)通過特殊裝置被引出。如果用同一回旋加速器分別加速氚核和α粒子（氚核和α粒子質(zhì)量比為3：4，電荷量之比為1：2），則以下說法正確的是（　�。�

A. 加速α粒子的交流電源的周期較大，α粒子獲得的最大動(dòng)能較小

B. 若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，則α粒子獲得的最大動(dòng)能增大

C. 若增大加速電壓，氚核獲得的最大動(dòng)能增大

D. 若增大加速電壓，氚核在加速器中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間變短

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(8分)宇航員在地球表面以一定初速度豎直向上拋出一小球，經(jīng)過時(shí)間t小球落回原處；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，需經(jīng)過時(shí)間5t小球落回原處。（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)）

（1）求該星球表面附近的重力加速度g＇；

（2）已知該星球的半徑與地球半徑之比為R星∶R地＝1∶4，求該星球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M星∶M地。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在用如圖所示的裝置探究動(dòng)能與重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化和守恒的實(shí)驗(yàn)中：

（1）必須用到的器材是__________。（只需填A或B，下同）

A．刻度尺 B．秒表

（2）下列兩項(xiàng)操作中正確的一項(xiàng)是___________。

A．先松開紙帶再接通電源

B．接通電源前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并靜止

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)重物重力勢(shì)能的減小量總是略大于動(dòng)能的增加量，其原因是______________。

A．存在阻力 B．重物太重

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