【題目】如圖，平面直角坐標(biāo)系xOy的第II象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子（不計重力），從x軸上的（-L，0）點(diǎn)，以大小為v0的速度沿y軸正方向射入電場，通過電場后從y軸上的C（0，2L）點(diǎn)進(jìn)入第I象限。

（1）求電場強(qiáng)度大小E；

（2）若第I象限內(nèi)存在方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場，則上述粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后將從x軸上的 D（2L，0）點(diǎn)進(jìn)入第IV象限。求該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；

（3）若第I象限僅在某區(qū)域內(nèi)存在大小仍為B，方向垂直于坐標(biāo)平面向外的矩形勻強(qiáng)磁場，則上述粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后將從x軸上D點(diǎn)垂直進(jìn)入第IV象限，求該矩形磁場區(qū)域的最小面積。

【答案】（1）；（2）；（3）16L2

【解析】

(1)粒子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動，軌跡如圖1

水平方向有

豎直方向有

其中

聯(lián)立解得

(2)由幾何關(guān)系得

所以得

則粒子進(jìn)入磁場中的速度為

設(shè)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為，則有

由洛倫茲力提供向心力得

得

聯(lián)立解得

(3)粒子的運(yùn)動軌跡如圖2所示，由洛倫茲力提供向心力得

得

由幾何關(guān)系可知，粒子偏轉(zhuǎn)，所以矩形的邊長為

則最小面積為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在B處所在的豎直虛線邊界左側(cè)空間有一豎直向上的勻強(qiáng)電場，其大小E=10N/C，電場區(qū)域內(nèi)有一傾角為的固定光滑足夠長絕緣斜面，A點(diǎn)距水平地面的高度為h=1m。BC段為一粗糙絕緣水平面，其長度為S=1.0m，其動摩擦因數(shù)為。斜面AB與水平面BC連接處由一段極短的光滑小圓弧連接(圖中未標(biāo)出)，C點(diǎn)正上方O處有一釘子，懸掛一長L=0.5m的輕細(xì)線，其下端連接一粘性極強(qiáng)且質(zhì)量不計的橡皮泥，緊挨水平面但不接觸，現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg、電荷量為q=2.0C的正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由A點(diǎn)靜止釋放后(g取)。求：

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大�。�

(2)接觸橡皮泥后瞬間輕繩的拉力；

(3)要使球接觸橡皮泥后細(xì)線不松弛，求小球在斜面上的釋放區(qū)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為。R1為定值電阻，R2為滑動變阻器、B為水平放置的平行金屬板，L為小燈泡，電表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，A、B板間有一帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動變阻器的觸頭P向下滑動的過程中

A.電壓表的示數(shù)增大B.油滴向上加速運(yùn)動

C.板上的電荷量減少D.兩表示數(shù)變化量的比值變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示的實驗裝置是用來研究________________ （選填“電流的磁效應(yīng)”或“磁場對通電導(dǎo)線的作用”）的。

（2）實驗前，開關(guān)斷開，小磁針靜止在水平桌面上，小磁針正上方的導(dǎo)線與小磁針的NS方向平行，此時，小磁針的N極指向地理_________（選填“北極”或“南極”）附近。

（3）開始實驗，閉合開關(guān)，從上往下看，小磁針將沿_________（填“順時針"或“逆時針"）偏轉(zhuǎn)一定角度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一起重機(jī)的鋼繩由靜止開始勻加速提起質(zhì)量為m的重物，當(dāng)重物的速度為v1時，起重機(jī)的有用功率達(dá)到最大值，以后起重機(jī)保持該功率不變，繼續(xù)提升重物，直到以最大速度v2勻速上升為止，則整個過程中，下列說法正確的是：

A. 若勻加速過程時間為t，則速度由 v1 變?yōu)?/span> v2 的時間小于

B. 重物的最大速度為

C. 重物做勻加速直線運(yùn)動的時間為

D. 鋼繩的最大拉力為

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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U形金屬框架，框架上放置一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿，它可以在框架上無摩擦地滑動，框架兩邊相距l，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下.當(dāng)桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動，則桿從靜止開始向右滑動，啟動時的加速度大小______，桿可以達(dá)到的最大速度_______，桿達(dá)到最大速度時電路中每秒放出的熱量__________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，桌子靠墻固定放置，用一塊長L1＝1.0 m的木板在墻和桌面間架設(shè)斜面，桌面距地面H＝0.8 m，桌面總長L2＝1.5 m，斜面與水平桌面的傾角θ可在0～60°間調(diào)節(jié)后固定，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面頂端靜止釋放，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.05，物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2未知，忽略物塊在斜面與桌面交接處的機(jī)械能損失，不計空氣阻力．(重力加速度取g＝10 m/s2；最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；取sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1) 求當(dāng)θ＝30°時，物塊在斜面上下滑的加速度的大��；(可以用根號表示)

(2) 當(dāng)θ增大到37°時，物塊恰能停在桌面邊緣，求物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2；

(3) μ2取第(2)問中的數(shù)值，當(dāng)θ角為多大時物塊落地點(diǎn)與墻面的距離最大，最大距離xm是多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在勻強(qiáng)電場中靜止釋放，小球沿斜向左下做直線運(yùn)動，如圖所示，直線為其運(yùn)動軌跡，軌跡與水平方向的夾角為θ。下列說法正確的是

A.電場方向可能沿軌跡向下

B.電場方向可能水平向右

C.電場力對小球一定做功

D.電場力的最小值為mg cos θ

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩個彈性球A和B放在光滑的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量分別為m1和m2其中m1=1kg�，F(xiàn)給A球一個水平向右的瞬時沖量，使A、B球發(fā)生彈性碰撞，以此時刻為計時起點(diǎn)，兩球的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖示信息可知

A. B球的質(zhì)量m2=2kg

B. 球A和B在相互擠壓過程中產(chǎn)生的最大彈性勢能為4.5J

C. t3時刻兩球的動能之和小于0時刻A球的動能

D. 在t2時刻兩球動能之比為Ek1︰Ek2=1︰8

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