（18分）如圖所示，在無限長的豎直邊界NS和MT間充滿勻強電場，同時該區(qū)域上、下部分分別充滿方向垂直于NSTM平面向外和向內(nèi)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小分別為和，KL為上下磁場的水平分界線，在NS和MT邊界上，距KL高處分別有P、Q兩點，NS和MT間距為.質(zhì)量為、帶電量為的粒子從P點垂直于NS邊界射入該區(qū)域，在兩邊界之間做圓周運動，重力加速度為.

（1）求該電場強度的大小和方向。
（2）要使粒子不從NS邊界飛出，求粒子入射速度的最小值。
（3）若粒子能經(jīng)過Q點從MT邊界飛出，求粒子入射速度的所有可能值。

（1），方向豎直向上 （2） 
（3）；；

解析試題分析：（1）設(shè)電場強度大小為。由題意有，得，方向豎直向上。
（2）如圖所示，設(shè)粒子不從NS邊飛出的入射速度最小值為vmin，對應(yīng)的粒子在上下區(qū)域運動的半徑為r1和r2，圓心的連線與NS的夾角為

由，
有
由
解得：
（3）如圖所示，設(shè)粒子的入射速度為v，粒子在上下方區(qū)域的運動半徑為和，粒子第一次通過KL時距離K點為
由題意有（n=1，2，3······）


得
即n=1時，；n=2時，；n=3時，；
考點：本題考查了帶電粒子在復(fù)合場中的運動、力的平衡、勻速圓周運動規(guī)律.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一輪船在水中勻速運行時所受阻力的大小與速率平方成正比，發(fā)動機功率為P時輪船勻速運行的速率為v，輪船勻速運行的速率為2v時發(fā)動機的功率為(    )

A．P B．2P C．4P D．8P

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，在繩子下端掛一物體，用力F拉物體使懸繩偏離豎直方向的夾角為，且保持平衡。若保持不變，當拉力F與水平方向的夾角＝        時，F(xiàn)有最小值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為M傾角為α的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)足夠大，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為L的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為L時將物塊由靜止開始釋放，物塊將在某一平衡位置兩側(cè)做簡諧運動，在運動過程中斜面體始終處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g，求：

（1）物塊處于平衡位置時彈簧的伸長量；
（2）依據(jù)簡諧運動的對稱性，求物塊m在運動的最低點的加速度的大��；
（3）若在斜面體的正下方安裝一個壓力傳感器，求在物塊m運動的全過程中，此壓力傳感器的最大示數(shù)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，傾角分別為37°和53°的兩足夠長絕緣斜面上端以光滑小圓弧平滑對接，左側(cè)斜面光滑，斜面某處存在著矩形勻強磁場區(qū)域MNQP，磁場方向垂直于斜面向上，MN平行于斜面底邊，。ab與PQ相距0.5m。一不可伸長的絕緣細輕繩跨過斜面頂端，一端連接著可視為質(zhì)點的帶正電薄板，一端連接在單匝正方形金屬線框abcd的ab邊中點，ab //MN，細繩平行于斜面?zhèn)冗�，線框與薄板均靜止在斜面上，ab與PQ相距0.5m。已知薄板電荷量q=1×10–4 C，薄板與線框的質(zhì)量均為m=0.5kg，薄板與右側(cè)斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3，線框電阻R=1Ω，線框邊長0.5m。（g="10" m/s2，sin37°=0.6，斜面固定，不計繩與斜面的摩擦）

（1）求薄板靜止時受到的摩擦力。
（2）現(xiàn)在右側(cè)斜面上方加一場強大小E= 9×103 N/C，方向沿斜面向下的勻強電場，使薄板沿斜面向下運動，線框恰能做勻速運動通過磁場；在線框的cd邊剛好離開磁場時，將電場方向即刻變?yōu)榇怪庇谟覀?cè)斜面向下（場強大小不變），線框與薄板做減速運動最后停在各自的斜面上。求磁感應(yīng)強度大小B和cd邊最終與MN的距離x。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

質(zhì)量為m＝0.8 kg的砝碼懸掛在輕繩PA和PB的結(jié)點上并處于靜止狀態(tài)。.PA與豎直方向的夾角37°，PB沿水平方向。質(zhì)量為M＝10kg的木塊與PB相連，靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示。（取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）求：

（1）輕繩PB拉力的大��；
（2）木塊所受斜面的摩擦力和彈力大小.

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

重為G=0.1N的金屬棒ab，放在光滑的平行金屬導(dǎo)軌上，如圖所示，軌道間距為L=0.5m，所在平面與水平面的夾角為30º,勻強磁場垂直于軌道平面向上，電源電動勢E=3V，金屬棒電阻R=6Ω，其余電阻不計，若金屬棒恰好靜止，求：

（1）金屬棒所受安培力的方向；
（2）磁感應(yīng)強度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒MN靜止在水平導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌寬度為L，導(dǎo)體棒離開左側(cè)連接電源的導(dǎo)線距離為d，已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒的電阻為R，其余部分與接觸電阻不計。磁場方向垂直導(dǎo)體棒斜向上與水平面的夾角為，磁感應(yīng)強度為B，求：

（1）導(dǎo)體棒和電源圍成的回路的磁通量的大小
（2）軌道對導(dǎo)體棒的支持力和摩擦力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量為2 kg的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為37°.質(zhì)量為1 kg的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止狀態(tài)，求地面對三棱柱的支持力和摩擦力各為多少?(g=10m/ssin37°cos37° 

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