[题目]如图.在整个直角坐标系xoy区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场.场强大小为E,在x>0区域还存在方向垂直于xoy平面向内的匀强磁场.一质量为m.电荷量为q的带正电粒子从x轴上x=-L的A点射出.速度方向与x轴正方向成45°.粒子刚好能垂直经过y轴.并且在第一象限恰能做直线运动.不计粒子重力(1)求粒子经过y轴的位置(2)求题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，在整个直角坐标系xoy区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在x>0区域还存在方向垂直于xoy平面向内的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上x=－L的A点射出，速度方向与x轴正方向成45°，粒子刚好能垂直经过y轴，并且在第一象限恰能做直线运动，不计粒子重力

(1)求粒子经过y轴的位置

(2)求磁感应强度B的大小

(3)若将磁场的磁感应强度减小为原来的一半，求粒子在x>0区域运动过程中的最大速度和最低点的y坐标。

【答案】（1）y=L （2）（3）

【解析】

（1）粒子在第二象限做类平抛运动，根据平抛运动的规律求解粒子经过y轴的位置；（2）粒子在第一象限恰能做直线运动，则电场力等于洛伦兹力，可求解B；（3）将x>0区域的曲线运动看做以2v1的匀速直线运动和以v1的匀速圆周运动的合成，结合直线运动和圆周运动求解最大速度和最低点坐标。

（1）粒子在第二象限做类平抛运动，设初速度为v，

L=v1t

联立解得，则经过y轴上的位置；

（2）

v2=at

可得

qv1B=qE

解得

（3）将x>0区域的曲线运动看做以2v1的匀速直线运动和以v1的匀速圆周运动的合成，如图；

解得

最低点y坐标为

此时速度最大为vm=2v1+v1

解得

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a.用天平测出两小球的质量，入射球和被撞球质量分别记为m1和m2

b.按照图所示安装实验装置.调整固定斜槽使斜槽底端水平

c.白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好.记下重垂线所指的位置O.

d.不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次.用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置

e.把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次用步骤d的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N.如图所示

f.连接ON，测量线段OP、OM、ON的长度，分别记为OP、OM和ON。根据以上实验方法请回答下列问题

(1)对本实验下列说法正确的是___________

A.用质量小的小球作为入射小球，质量大的小球作为被撞小球

B.还应测量小球在空中运动的时间

C.适当增加入射球释放点高度，可以减小实验误差

D.实验过程中应保持记录落点的白纸位置不动

(2)实验要验证的表达式是(用题中测出的相应物理量字母表示)________

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(1)你认为还需要的实验器材有_______;

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(3)在(2)的基础上, 兴趣小组的同学用天平称量小车的质量为M，往沙桶中装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m, 然后让沙桶带动小车加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的表达式为________(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)