【題目】（17分）平面直角坐標(biāo)系中，第1象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度垂直于軸射入電場(chǎng)，經(jīng)軸上的N點(diǎn)與軸正方向成60角射入磁場(chǎng)，最后從軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與軸正方向成60角射出磁場(chǎng)，如圖所示。不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

（2）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間；

（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）如圖所示，

設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的速度關(guān)系得分別過N、P點(diǎn)作速度方向的垂線，相交于Q點(diǎn)，則Q是粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，根據(jù)牛頓第二定律得：，

聯(lián)立解得軌道半徑為：R=

（2）設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，有ON=

由幾何關(guān)系得ON=Rsin30+Rcos30

聯(lián)立解得

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T=

由幾何關(guān)系知∠NQP=150，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則聯(lián)立解得

故粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間為

（3）粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則

設(shè)沿電場(chǎng)方向的分速度為，有聯(lián)立解得E=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c、d分別是一個(gè)菱形的四個(gè)頂點(diǎn)，∠abc＝120°.現(xiàn)將三個(gè)等量的正點(diǎn)電荷＋Q固定在a、b、c三個(gè)頂點(diǎn)上，將一個(gè)電量為＋q的點(diǎn)電荷依次放在菱形中心點(diǎn)O點(diǎn)和另一個(gè)頂點(diǎn)d點(diǎn)處，兩點(diǎn)相比(　　)

A. ＋q在d點(diǎn)所受的電場(chǎng)力較大

B. ＋q在d點(diǎn)所具有的電勢(shì)能較大

C. d點(diǎn)的電勢(shì)低于O點(diǎn)的電勢(shì)

D. d點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則下列說法正確的是

A. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零

B. 小球過最高點(diǎn)的最小速度是

C. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大

D. 小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根細(xì)線下端拴一個(gè)金屬小球P，細(xì)線的上端固定在金屬塊Q上， Q放在帶小孔（小孔是光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圓錐擺），現(xiàn)使小球改到一個(gè)更高一些的水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)（圖中P′位置），兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點(diǎn)，則后一種情況與原來相比較，則

A．Q受到桌面的支持力變大

B．Q受到桌面的靜摩擦力變大

C．小球P運(yùn)動(dòng)的角速度變大

D．小球P運(yùn)動(dòng)的周期變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)于2013年12月2日凌晨成功發(fā)射了“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器，12月10日21時(shí)20分，“嫦娥三號(hào)”在環(huán)月軌道成功實(shí)施變軌控制，從100km×100km的環(huán)月圓軌道，降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道，進(jìn)入預(yù)定的月面著陸準(zhǔn)備軌道，并于12月14日21時(shí)11分實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星攜帶探測(cè)器在月球的軟著陸。下列說法正確的是

A．如果不考慮地球大氣層的阻力，則“嫦娥三號(hào)”的發(fā)射速度可以小于7.9km/s

B．若已知“嫦娥三號(hào)”在100km的環(huán)月圓軌道上飛行的周期及萬有引力常量，則可求出月球的平均密度

C．若已知“嫦娥三號(hào)”、“嫦娥一號(hào)”各自繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的高度（高度不同）、周期和萬有引力常量，則可求出月球的質(zhì)量、半徑

D．“嫦娥三號(hào)”為著陸準(zhǔn)備而實(shí)施變軌控制時(shí)，需要通過發(fā)動(dòng)機(jī)使其加速

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的輕繩兩端各系一個(gè)小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細(xì)桿C和D上，質(zhì)量為ma的a球置于地面上，質(zhì)量為mb的b球從水平位置靜止釋放。當(dāng)b球擺過的角度為90°時(shí)，a球?qū)Φ孛鎵毫偤脼榱悖铝薪Y(jié)論正確的是( )

A．

B．

C．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b球擺過的角度為小于90°的某值時(shí)，a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

D．若只將細(xì)桿D水平向左移動(dòng)少許，則當(dāng)b 球擺過的角度仍為90°時(shí)，a 球?qū)Φ孛娴膲毫偤脼榱?/span>

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，板距d＝0.04 m，兩板間的電壓U＝400 V，板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)．在A、B兩板上端連線的中點(diǎn)Q的正上方，距Q為h＝1.25 m的P點(diǎn)處有一帶正電的小球，已知小球的質(zhì)量m＝5×10－6 kg，電荷量q＝5×10－8 C．設(shè)A、B板足夠長(zhǎng)，g取10 m/s2.試求：

(1)帶正電的小球從P點(diǎn)開始由靜止下落，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間和金屬板相碰；

(2)相碰時(shí)，離金屬板上端的距離多大．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年10月19日凌晨，“神舟十一號(hào)”載人飛船與距離地面343km的圓軌道上的“天宮二號(hào)”交會(huì)對(duì)接．已知地球半徑為R=6400km，萬有引力常量G=6.67×10﹣11Nm2/kg2，“天宮二號(hào)”繞地球飛行的周期為90分鐘，以下分析正確的是（　�。�

A. “天宮二號(hào)”的發(fā)射速度應(yīng)大于11.2km/s

B. “天宮二號(hào)”的向心加速度大于同步衛(wèi)星的向心加速度

C. 由題中數(shù)據(jù)可以求得地球的平均密度

D. “神舟十一號(hào)”加速與“天宮二號(hào)”對(duì)接前應(yīng)處于同一圓周軌道

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分，圖中方格的邊長(zhǎng)為5cm,如果取g=l0m/s,那么

(1)閃光頻率是________Hz.

(2)小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度為________m/s.

(3)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小為________m/s.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案