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        1. 如圖所示的區(qū)域中,左邊為垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為 B,右邊是一個電場強度大小未知的勻強電場,其方向平行于OC且垂直于磁場方向.一個質(zhì)量為m、電荷量為-q 的帶電粒子從P孔以初速度 v0沿垂直于磁場方向進人勻強磁場中,初速度方向與邊界線的夾角θ=600,粒子恰好從C孔垂直于OC射入勻強電場,最后打在Q點,已知OQ=2OC,不計粒子的重力,求:
          (1)電場強度E的大小;
          (2)粒子到達Q點時的動能EkQ
          分析:(1)粒子在磁場中做的是勻速圓周運動,在電場中粒子做的是類平拋運動,根據(jù)粒子的運動的軌跡可以求得粒子的運動的時間,粒子在豎直方向上做的是勻加速直線運動,根據(jù)粒子勻加速運動的位移可以求得勻強電場的場強的大;
          (2)整個過程中只有電場力做功,根據(jù)動能定理可以求得粒子的到達Q點的動能的大。
          解答:解:(1)畫出粒子運動的軌跡如圖示的三分之一圓弧
          (O1為粒子在磁場中圓周運動的圓心):∠PO1C=120°
          設(shè)粒子在磁場中圓周運動的半徑為r,
          qv0B=m
          v2
          r

          解得:r=
          mv0
          Bq

          r+rcos 60°=OC=x   
          所以 OC=x=
          3
          2
          r

          粒子在電場中類平拋運動 
          OQ=2x=3r
          所以t=
          2x
          v0
          =
          3r
          v0
          =
          3m
          Bq

          粒子在電場中類平拋運動
          x=
          1
          2
          at2=
          1
          2
          qE
          m
          t
          2

          2x=v0t
          解得:E=
          1
          3
          Bv0

          (2)由動能定理EKQ-
          1
          2
          mv02=qEx    
          解得粒子到達Q點時的動能為EKQ=mv02
          答:(1)電場強度E的大小為
          1
          3
          Bv0
          ;
          (2)粒子到達Q點時的動能EkQ為mv02
          點評:粒子先做的是勻速圓周運動,后在電場中做類平拋運動,根據(jù)勻速圓周運動和類平拋運動的規(guī)律可以分別求得.
          練習冊系列答案
          相關(guān)習題

          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示的直角坐標系中,在直線x=-2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個大小相等、方向相反的有界勻強電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向.在電場左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子.從某時刻起由A點到C點間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場.若從A點射入的粒子,恰好從y軸上的A'(0,l0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖.不計粒子的重力及它們間的相互作用.求:
          (1)勻強電場的電場強度E;
          (2)AC間還有哪些位置的粒子,通過電場后也能沿x軸正方向運動?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (1)測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示,長木板處于水平,裝砂的小桶通過細線繞過定滑輪與木塊連接,細線的長度大于桌面的高度,木塊可以拖動紙帶運動,打點計時器在紙帶上打下一系列的點.
          實驗時接通打點計時器的電源,放手后,裝砂小桶帶動木塊一起運動,小桶與地面接觸之后,木塊還要在木板上繼續(xù)運動一段距離后停下,打點計時器在紙帶上打下一系列的點,如圖所示.紙帶的左端與木塊相連,并用虛線框標出了A、B兩個區(qū)域,為了求得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),應(yīng)選取
           
          區(qū)域的數(shù)據(jù)計算出木塊運動的加速度的大小(用a表示),由此計算動摩擦因數(shù)的公式是μ=
           

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          (2)小明設(shè)計了如圖所示的電路測量電壓表的內(nèi)阻RV,所用器材有:
          待測電壓表V,量程為3V,內(nèi)阻RV約3kΩ
          電流表A,量程為2mA,內(nèi)阻RA約0.1Ω
          滑動變阻器R最大阻值50Ω,額定電流1.5A
          電源E電動勢為6V,內(nèi)阻約0.5Ω
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          (a)小明設(shè)計的電路
           
          (填“能”或“不能”)測出電壓表的內(nèi)阻.若能,請將圖中的實物連接成實驗電路;若不能,請改造這個電路,利用這些器材測量電壓表的內(nèi)阻,并將圖中的實物連接成實驗電路.
          (b)說明實驗應(yīng)該測的物理量有
           
          ,電壓表內(nèi)阻的計算式RV=
           

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          科目:高中物理 來源:2014屆廣東省肇慶市高三第一學期期末質(zhì)量檢測物理試卷(解析版) 題型:計算題

          (18分) 如圖所示,區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場,電場強度為E; 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電粒子(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場,經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場,并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強磁場中。

          求:(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑;

          (2)O、M間的距離;

          (3)粒子從第一次進入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t3。

           

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,區(qū)域Ⅰ中有豎直向上的勻強電場,電場強度為E; 區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直紙面向外的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;區(qū)域Ⅲ中有垂直紙面向里的水平勻強磁場,磁感應(yīng)強度為2B。一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶負電粒子(不計重力)從左邊界O點正上方的M點以速度v0水平射入電場,經(jīng)水平分界線OP上的A點與OP成60°角射入Ⅱ區(qū)域的磁場,并垂直豎直邊界CD進入Ⅲ區(qū)域的勻強磁場中。
          求:(1)粒子在Ⅱ區(qū)域勻強磁場中運動的軌道半徑;

          (2)OM間的距離;

          (3)粒子從第一次進入?yún)^(qū)域Ⅲ到離開區(qū)域Ⅲ所經(jīng)歷的時間t3。

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          如圖所示,一直角三角形金屬框(有一定電阻),向左勻速穿過一個方向垂直于紙面向里的梯形勻強磁場區(qū),磁場僅限于如圖所示的區(qū)域內(nèi),該區(qū)域延長線所圍成的三角形與金屬框是全等三角形,且金屬框的一個頂點與磁場區(qū)域的下邊在一直線上,上面的直角邊與下面的虛線平行。磁場區(qū)寬度是下面直角邊的一半.若取順時針方向為電流的正方向,則金屬框穿過磁場過程中能正確描繪感應(yīng)電流隨時間變化的圖象是(    )

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