（19分）如圖，在豎直平面內(nèi)有以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)的xOy坐標(biāo)系，x≥0處有一塊水平放置的粗糙薄板，已知P點(diǎn)坐標(biāo)（L，0）。原點(diǎn)O處放一個(gè)質(zhì)量為2m的絕緣物塊A（可看做質(zhì)點(diǎn)），A與薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ；第二、三象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；第三、四象限內(nèi)有沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第三象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，第四象限內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為；另有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q（q>0）的小球B從第二象限內(nèi)的某點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)它的運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)樗椒较驎r(shí)恰與A相撞，碰撞過(guò)程系統(tǒng)損失了的能量，B球電荷量不變。碰后A獲得沿x軸正向的速度，最后停止在P點(diǎn)；B球反彈后最后也打在P點(diǎn)。求：

⑴B球經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)；
⑵B球靜止釋放點(diǎn)離x軸的高度。
（0，—） 3L(μ+)

試題分析：（1）設(shè)B球碰后速度大小為vB
因?yàn)?qE1=mg，B球在第三象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)  qBvB=m
         2分
B球運(yùn)動(dòng)半周后再垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入第四象限內(nèi)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為t
沿y軸正方向加速度maB=
aB=g            1分
y軸正方向勻加速運(yùn)動(dòng)  2R=           1分
x軸正方向勻速直線運(yùn)動(dòng)L=vBt        1分
聯(lián)立以上方程解得vB=        2分
則 2R=        2分
B球經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)為（0，—）            2分
（2）碰后物塊A速度為vA，沿薄板水平勻減速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)
加速度大小為aA，   μ2mg=2maA           2分
vA2=2aAL
vA=        2分
設(shè)B球在離x軸的高度為h處?kù)o止釋放
B球在第一象限內(nèi)只有重力做功mgh，根據(jù)總能量守恒有
mgh= 2mvA2+mvB2           2分
h=3L(μ+)             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：不詳 題型：單選題

帶電荷量不變的微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力、洛侖磁力（均不為0）作用，可能做的運(yùn)動(dòng)是
A．勻變速直線運(yùn)動(dòng)B．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C．動(dòng)能變化的直線運(yùn)動(dòng)D．動(dòng)能不變的曲線運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）靜止于A處的離子，經(jīng)加速電壓U加速后沿圖中虛線圓弧通過(guò)靜電分析器，并從P點(diǎn)垂直CF進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻射分布的電場(chǎng)，方向如圖所示；已知虛線圓弧的半徑為R，離子質(zhì)量為例、電荷量為、磁場(chǎng)方向垂直紙面向里；離子重力不計(jì)．
（1）求靜電分析器通道內(nèi)虛線所在位置處的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2）若離子最終能打在QF上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某一真空室內(nèi)充滿(mǎn)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，在豎直平面內(nèi)建立坐標(biāo)系xOy，在y<0的空間里有與場(chǎng)強(qiáng)E垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，在y>O的空間內(nèi)，將一質(zhì)量為m的帶電液滴（可視為質(zhì)點(diǎn)）自由釋放，此液滴則沿y軸的負(fù)方向，以加速度a=2g（g為重力加速度）做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)液滴運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，被安置在原點(diǎn)的一個(gè)裝置瞬間改變了帶電性質(zhì)（液滴所帶電荷量和質(zhì)量均不變），隨后液滴進(jìn)入y<0的空間運(yùn)動(dòng)．液滴在y<0的空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中
A．重力勢(shì)能一定不斷減小B．電勢(shì)能一定先減小后增大
C．動(dòng)能不斷增大D．動(dòng)能保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖，半徑為R的圓是一圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的橫截面（紙面），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，從圓上b點(diǎn)射出（b點(diǎn)圖中未畫(huà)）磁場(chǎng)時(shí)速度方向與射入時(shí)的夾角為60°。已知圓心O到直線的距離為�，F(xiàn)將磁場(chǎng)換為平行于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線從a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域。不計(jì)重力，求：
（1）粒子的比荷（電荷與質(zhì)量的比值）；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖在xoy平面內(nèi)有平行于x軸的兩個(gè)足夠大的熒光屏M、N，它們的位置分別滿(mǎn)足y=l和y=0，兩屏之間為真空區(qū)域。在坐標(biāo)原點(diǎn)O有一放射源不斷沿y軸正方向向真空區(qū)域內(nèi)發(fā)射帶電粒子，已知帶電粒子有兩種。為探索兩種粒子的具體情況，我們可以在真空區(qū)域內(nèi)控制一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E，方向與x軸平行，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于xoy平面。
試驗(yàn)結(jié)果如下：如果讓電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在，我們發(fā)現(xiàn)粒子束完全沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，僅在M屏上有一個(gè)亮點(diǎn)，其位置在S（ 0 , l ）；如果只讓磁場(chǎng)存在，我們發(fā)現(xiàn)僅在N屏上出現(xiàn)了兩個(gè)亮點(diǎn)，位置分別為P（ -2l ， 0 ）、Q（ ，0 ），由此我們可以將兩種粒子分別叫做P粒子和Q粒子。已知粒子間的相互作用和粒子重力可以忽略不計(jì)，試求（坐標(biāo)結(jié)果只能用l表達(dá)）：

（1）如果只讓磁場(chǎng)存在，但將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度減為B1= ，請(qǐng)計(jì)算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點(diǎn)的位置坐標(biāo)；
（2）如果只讓電場(chǎng)存在，請(qǐng)計(jì)算熒光屏上出現(xiàn)的所有亮點(diǎn)的位置坐標(biāo)；
（3）如果只讓磁場(chǎng)存在，當(dāng)將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)锽2= kB時(shí)，兩種粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，求k的數(shù)值。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖，直角坐標(biāo)系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向跟y軸負(fù)方向成θ=30°角，y軸右方有一垂直于坐標(biāo)系平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上的A點(diǎn)有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場(chǎng)在y軸的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出方向恰垂直于電場(chǎng)的方向，質(zhì)子在電場(chǎng)中經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，運(yùn)動(dòng)到x軸的Q點(diǎn)。已知A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為10cm，Q點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；
（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（3）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從靜止開(kāi)始經(jīng)極板A、B間加速后，沿中心線方向陸續(xù)進(jìn)入平行極板C、D間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入右側(cè)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后從磁場(chǎng)左邊界飛出．已知A、B間電壓為U0；極板C、D長(zhǎng)為L(zhǎng)，間距為d；磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)的左邊界與C、D右端相距L，且與中心線垂直．假設(shè)所有粒子都能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及相互間的作用．則：

（1）求粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；
（2）求能使所有粒子均能進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的偏轉(zhuǎn)電壓的最大值U；
（3）接第（2）問(wèn)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U/2時(shí)，求粒子進(jìn)出磁場(chǎng)位置之間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（12分）英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，變化磁場(chǎng)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)，感生電場(chǎng)對(duì)自由電荷做功產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。如圖甲所示，方向豎直向下的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律為B=kt(k為常數(shù)），這時(shí)產(chǎn)生感生電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一系列逆時(shí)針?lè)较蛞?為圓心的同心圓，且同一條電場(chǎng)線上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等。
(1)在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)放一半徑為r的導(dǎo)體環(huán)，求導(dǎo)體環(huán)中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)e；
(2）若在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)固定一半徑為：的光滑絕緣細(xì)管，管內(nèi)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的輕質(zhì)小球，如圖乙所示，使磁感應(yīng)強(qiáng)度由零開(kāi)始增大同時(shí)小球在感生電場(chǎng)的作用下，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，已知在半徑為r的細(xì)管內(nèi)二周產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)e與該處感生電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為e=E·2πr，求當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增大到B0時(shí)，細(xì)管對(duì)小球的彈力。（設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，對(duì)原磁場(chǎng)的影響可忽略，不計(jì)小球重力。）

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