【题目】如图，在x轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直直面向外，在x轴下方存在匀强电场，电场方向与xOy平面平行，且与x轴成45°夹角。一质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子以初速度v0从y轴上的P点沿y轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反，又经过一段时间T0，磁场的方向变为垂直于纸面向里，大小不变，不计重力。
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径；
（2）求粒子从P点出发至第一次到达x轴所需的时间；
（3）若要使粒子能够回到P点，求电场强度的最大值。
【答案】（1）
；（2）
；（3）
。
【解析】
（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出粒子的轨道半径。
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律与粒子的周期公式求出粒子的运动时间。
（3）分析清楚粒子在电场中的运动过程，应用牛顿第二定律、运动学公式求出电场强度。
（1）粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qv0B＝m
，
解得：r＝；
（2）带电粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：qv0B＝m，
粒子做圆周运动的周期：T＝
，
由题意可知，粒子第一次到达x轴时，运动转过的角度为
，
所需时间t1为：t1＝
T
解得：t1＝ ；
（3）粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为0，然后沿原路返回做匀加速运动，到达x轴时速度大小仍为v0，设粒子在电场中运动的总时间为t2，加速度大小为a，电场强度大小为E，由牛顿第二定律得：qE＝ma，v0＝
at2
解得：t2＝
，
根据题意，要使粒子能够回到P点，必须满足t2≥T0，
解得电场强度最大值：E＝ 。
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启东小题作业本系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
【题目】某能量探测器的简化装置如图所示，探测屏可通过传感器显示打到屏上各点的粒子动能。P是个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。若在地球上打开探测器，发现打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等均为E，将此仪器放在月球表面探测时，测得打在探测屏A、B处的微粒动能分别为EA、EB，下列说法正确的是(月球表面重力加速度为地球表面的
)
A. L与h的关系满足
B. 屏上A下方
处粒子动能最大
C. 在月球上仍有
D. 在月球上探测屏上各点粒子动能均不小于
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【题目】如图所示，在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ和MN，两导轨间距为L，导轨处于磁场方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。有两根质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速皮为g。则下列判断正确的是
A. 物块c的质量是2msinθ
B. b棒放上导轨前物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C. b棒放上导轨后物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能
D. a、c匀速运动的速度为
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【题目】如图所示，物理兴趣小组的同学将电阻R＝4Ω与电动机M（其线圈电阻R0＝2Ω）串联后接到电动势为E＝10V，内阻为r＝1Ω的电源两端，用电压表测出（未画出）测得电阻R两端的电压为U＝2V，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机消耗的电功率；
（3）电动机转化成机械能的功率。
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【题目】某同学利用如图甲所示装置“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验。
(1)某次在弹簧下端挂上钩码后，弹簧下端处的指针在刻度尺上的指示情况如图乙所示，此时刻度尺的读数x=___________。
(2)根据实验数据在图丙的坐标纸上已描出了多次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧长度x之间的函数关系点，请作出F-x图线___________。
(3)根据所作出的图线，可得该弹簧的劲度系数k=___________N/m。(保留两位有效数字)
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【题目】如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球，由于受恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直落入距击球点水平距离为L的A穴，不计洞穴的深度，则下列说法正确的是
A. 球被击出后做平抛运动
B. 该球从被击出到落入A穴所用的时间为
C. 球被击出时的初速度大小为
D. 球被击出后受到的水平风力的大小为
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【题目】如图甲所示为一理想变压器，原、副线圈匝数比为22∶1，两个标有“10 V,5 W”的小灯泡并联在副线圈的两端．原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图乙所示，原线圈电路中电压表和电流表(可视为理想电表)。则下列说法正确的是 ( )
A. 经过1 min原线圈的输出电能为6×102 J
B. 由于电压过高小灯泡会被烧坏
C. 电压表的示数为 220
V
D. 电流表的示数为 2 A
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【题目】某探究小组为了研究小车的直线运动，用自制的“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图甲所示。实验时，保持桌面水平，让小车在外力的作用下运动一段时间，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图乙记录了桌面上连续6个水滴的位置及它们之间的距离。已知滴水计时器从滴出第1个水滴开始计时，到滴出第26个水滴共用时10s。结果均保留两位有效数字.
(1)水滴从滴到位置1至滴到位置6用时_________s。
(2)小车运动过程的加速度大小为_________m/s2；水滴滴到位置5时，小车的速度大小为_________m/s。
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【题目】如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。半径为R的圆弧形轨道固定在水平桌面上，末端水平。将小球从轨道上P点由静止释放，小球离开轨道末端Q点后水平抛出。测得小球落地点M与Q的水平距离为L、Q到地面的距离为h、OP与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g。
(1)若小球从Q点抛出的初速度v=___________，则表明小球在QM段机械能守恒。
(2)若L、h、R、θ之间满足L2=___________，则可表明小球运动过程中机械能守恒。
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