题目内容

【题目】如图所示，在第Ⅰ、Ⅳ象限内分别存在如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小相等，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，电场强度为E（大小未知），一个质量为m，电荷量为q的带电粒子以垂直于x轴的初速度v0从x轴上的P点进入匀强电场中，OP之间的距离为d，并恰好与y轴的正方向成45°角进入磁场，穿过第一象限磁场后垂直于x轴进入第Ⅳ象限的磁场，粒子重力不计。求：

(1)电场强度E的大小；

(2)带电粒子从P点开始运动到第二次经过x轴正半轴所用的时间t。

【答案】(1)；(2)

【解析】

（1）粒子以垂直于x轴的初速度进入水平方向的匀强电场，做类平抛运动，由进入电场时的速度与y轴正向成45°角，则有

解得竖直速度

加速度为

加速位移为

联立解得

（2）作出粒子的运动轨迹，如图所示

粒子在电场中运动，则有

解得

粒子进入磁场的速度为

粒子在电场中偏转沿y轴的位移为

由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动的半径

由几何知识可知粒子在第一象限磁场偏转的圆心角，在第四象限偏转的圆心角为，则粒子在磁场中运动的时间

粒子第二次经过x轴时在电场和磁场中运动的总时间

练习册系列答案
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(1)物块和斜面之间的动摩擦因数.

(2)沿斜面向上的恒力F的大小.

(3)物块从最高点B返回到斜面底端A点所用时间t.

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A. 质点P、Q都首先沿轴负方向运动

B. 时刻，质点M相对平衡位置的位移为-2cm

C. 经过ls后，M点的振幅为4cm

D. 经过1.5s后，P点的振幅为4cm

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A.0～1 s内，ab、cd导线互相排斥B.1～2 s内，ab、cd导线互相吸引

C.2～3 s内，ab、cd导线互相吸引D.3～4 s内，ab、cd导线互相排斥

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电源E（电动势为4.5V，内阻约1.2Ω）

滑动变阻器R1（最大阻值为5000Ω，允许通过的最大电流约为0.02A）

滑动变阻器R2（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流约为1.0A）

电阻箱R（最大阻值为999.9Ω，允许通过的最大电流约为0.2A）

标准电压表（最大量程为3.0V，内阻约为4000Ω）

开关两个，导线若干

他的操作过程如下：

(1)先按如图(a)所示的电路，测量电流表G的内阻Rg，其步骤为：

①将滑动变阻器R1调到最大，保持开关K2断开，闭合开关K1，再调节滑动变阻器R1，使电流表G的指针指在满刻度Ig处。

②保持滑动变阻器R1的阻值不变，再闭合开关K2，调节电阻箱R的阻值使电流表G的指针指在满刻度的一半处，即

，

此时电阻箱上示数如图(b)所示，则电流表G的内阻Rg=__Ω。

(2)他根据所测出的电流表G内阻Rg的值，通过计算后，在表头G上串联一个电阻R，就将电流表G改装成量程0~3V的电压表V，如图(c)所示，则这个定值电阻的阻值为R=__Ω。

(3)他再用标准电压表V0对改装的电压表进行校准，要求电压能从0到最大值之间逐一进行校准，试在图(d)的方框中补全校准电路图，并标出所选用器材的符号，其中改装的电压表和标准电压表已画出。

（______________）

(4)由于电流表G内阻Rg的测量值____（填“小于”或“大于”）真实值，改装电压表V时串联电阻R的阻值_____（填“偏大”或“偏小”），因此在校准过程中，改装的电压表的示数总比标准表的示数______(填“偏大”或“偏小”)。

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