【題目】如圖所示，虛線MN為勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的分界線，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)大小為E，方向豎直向下且與邊界MN成θ=45°角，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外。在電場中有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到邊界MN的豎直距離為d.�，F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放。粒子第一次進(jìn)入磁場后，經(jīng)過時(shí)間t，將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>B′，方向不變，此后粒子恰好被束縛在該磁場中。(不計(jì)粒子所受重力，電場和磁場范圍足夠大)求：

(1)粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小；

(2)當(dāng)B′有最小值時(shí)，經(jīng)過的時(shí)間t為多少?

(3)B′的最小值為多少?

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

粒子在電場中被加速，根據(jù)動(dòng)能定理求解進(jìn)入磁場時(shí)的速度；粒子恰好被束縛在該磁場中時(shí)B′最小時(shí)，軌跡圓與虛線邊界相切；根據(jù)幾何關(guān)系求解經(jīng)過時(shí)間t在磁場中轉(zhuǎn)過的角度，從而求解t；由幾何關(guān)系求解粒子恰被束縛在磁場中時(shí)的圓的半徑，從而求解B′.

（1）粒子在電場中被加速，則qEd=mv2

解得

（2）當(dāng)將磁感應(yīng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)?/span>B′，此后粒子恰好被束縛在該磁場中，則粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖；

由幾何關(guān)系可知： ，

由

解得

（3）由幾何關(guān)系可知：R+Rcosθ=2r

解得B′=2(2-)B

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】“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩，圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫出的圖示。

（1）某次實(shí)驗(yàn)中，拉OC細(xì)繩的彈簧秤指針位置如甲圖所示，其讀數(shù)為_____N；乙圖中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是_____。

（2）關(guān)于此實(shí)驗(yàn)下列說法正確的是_____。

A．與橡皮筋連接的細(xì)繩必須等長

B．用兩只彈簧秤拉橡皮筋時(shí)，應(yīng)使兩彈簧秤的拉力相等，以便算出合力的大小

C．用兩只彈簧秤拉橡皮筋時(shí)，結(jié)點(diǎn)位置必須與用一只彈簧秤拉時(shí)結(jié)點(diǎn)的位置重合

D．拉橡皮條的細(xì)繩要長些，標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要短一些

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電場中的A、O、B三點(diǎn)在同一條直線上，A、B兩點(diǎn)到O點(diǎn)距離均為d。過O點(diǎn)的豎直虛線ab左右兩側(cè)分別為勻強(qiáng)電場，方向如圖所示，空間中各點(diǎn)場強(qiáng)大小相等。設(shè)O點(diǎn)電勢為零，A、B點(diǎn)電勢.一個(gè)電量為q、質(zhì)量為m的帶正電粒子從O點(diǎn)左側(cè)某位置由靜止釋放后，粒子以O點(diǎn)為中心在直線AB上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，已知粒子運(yùn)動(dòng)過程中最大電勢能為Em，且，不計(jì)粒子的重力。求：

（1）電場中各點(diǎn)的場強(qiáng)E的大��；

（2）粒子從釋放到第一次回到釋放點(diǎn)所需時(shí)間T。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體在直線上做加速運(yùn)動(dòng)，從開始計(jì)時(shí)起，第1s內(nèi)的位移是1m，第2s內(nèi)的位移是2m……第ns內(nèi)的位移是nm，由此可知（ ）

A. 物體肯定是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體的初速度為0

C. 物體的加速度是1m/s2

D. 物體在前5s內(nèi)的平均速度是3m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在公路的十字路口，紅燈攔停了很多汽車，攔停的汽車排成筆直的一列，最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊，相鄰兩車的前端之間的距離均為L=6.0m，若汽車起動(dòng)時(shí)都以a=2．5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)，加速到v=10.0m/s后做勻速運(yùn)動(dòng)通過路口．該路口亮綠燈時(shí)間t=40.0s，而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈．另外交通規(guī)則規(guī)定：原在綠燈時(shí)通行的汽車，紅燈亮起時(shí)，車頭已越過停車線的汽車允許通過．請解答下列問題：

（1）若綠燈亮起瞬時(shí)，所有司機(jī)同時(shí)起動(dòng)汽車，問有多少輛汽車能通過路口？

（2）第（1）問中，不能通過路口的第一輛汽車司機(jī)，在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開始剎車做勻減速運(yùn)動(dòng)，結(jié)果車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下，求剎車后汽車加速度大小．

（3）事實(shí)上由于人反應(yīng)時(shí)間的存在，綠燈亮起時(shí)不可能所有司機(jī)同時(shí)起動(dòng)汽車．現(xiàn)假設(shè)綠燈亮起時(shí)，第一個(gè)司機(jī)遲后△t=0.90s起動(dòng)汽車，后面司機(jī)都比前一輛車遲后0.90s起動(dòng)汽車，在該情況下，有多少輛車能通過路口？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一列橫波在t=0時(shí)刻的波動(dòng)圖象，從此時(shí)刻開始，此波中d質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰的時(shí)間比c質(zhì)點(diǎn)早0.1s，求：

（1）波速及波的傳播方向；

（2）x=1.5m處的b質(zhì)點(diǎn)從此刻起到第一次到達(dá)平衡位置且向下運(yùn)動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間和路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】美國物理學(xué)家勞倫斯于1932年發(fā)明的回旋加速器，應(yīng)用帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，能使粒子在較小的空間范圍內(nèi)經(jīng)過電場的多次加速獲得較大的能量，使人類在獲得較高能量帶電粒子方面前進(jìn)了一步。如圖所示為一種改進(jìn)后的回旋加速器示意圖，其中盒縫間的加速電場場強(qiáng)大小恒定，且被限制在A、C板間。帶電粒子從P0處靜止釋放，并沿電場線方向射入加速電場，經(jīng)加速后再進(jìn)入D形盒中的勻強(qiáng)磁場做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。對于這種改進(jìn)后的回旋加速器，下列說法正確的是（ ）

A. 帶電粒子每運(yùn)動(dòng)一周被加速一次

B. PlP2=P2P3

C. 加速粒子的最大速度與D形盒的尺寸無關(guān)

D. 加速電場方向不需要做周期性的變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在檢測某款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102 kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛，達(dá)到的最大速度為15 m/s，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對應(yīng)的速度v，并描繪出F–圖象（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定，求此過程中：

（1）電動(dòng)車的額定功率；

（2）電動(dòng)車由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過多長時(shí)間，速度達(dá)到2 m/s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電動(dòng)機(jī)通過繞過光滑定滑輪的細(xì)繩與放在傾角為的光滑斜面上的物體相連，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)后物體沿斜面上升；在時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的圖象如圖乙所示，其中除時(shí)間段圖象為曲線外，其余時(shí)間段圖象均為直線，1s后電動(dòng)機(jī)的輸出功率保持不變；已知物體的質(zhì)量為2kg，重力加速度則下列計(jì)算不正確的是

A. 1s后電動(dòng)機(jī)的輸出功率P為100W

B. 物體運(yùn)動(dòng)的最大速度為10

C. 在s內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為25J

D. 在s內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為250J

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