【題目】如圖所示,矩形區(qū)域abcdef分為兩個(gè)矩形區(qū)域,左側(cè)區(qū)域充滿勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向上,右側(cè)區(qū)域充滿勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向外,be為其分界線,afL,ab0.75LbcL。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子(重力不計(jì))從a點(diǎn)沿ab方向以初速度v0射入電場(chǎng),從be邊的中點(diǎn)g進(jìn)入磁場(chǎng)。(已知sin37°0.6,cos37°0.8

1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

2)若要求電子從cd邊射出,求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm;

3)調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.求cd邊上有電子射出部分的長(zhǎng)度。

【答案】1 2 3

【解析】試題分析:電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓第二定律列式求解;電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,根據(jù)幾何知識(shí)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值;先根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,畫(huà)出兩條臨界軌跡如圖,電子剛好不從cd邊射出的半徑為r1,電子剛好從de邊射出時(shí)半徑為r2,根據(jù)幾何知識(shí)分別求出半徑r1r2,再根據(jù)幾何關(guān)系求出cd邊上有電子射出部分的長(zhǎng)度。

1)電子在電場(chǎng)中做類似平拋運(yùn)動(dòng),有

在豎直方向:

水平方向:0.75Lv0t

由牛頓第二定律有:eEma

聯(lián)立解得:

2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),速度方向與be邊夾角的正切值tanθ0.75解得:θ37°

電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為

設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與cd邊相切時(shí),半徑最小為r1軌跡如圖所示:

則由幾何關(guān)系知r1r1cos37°L

解得

由洛倫茲力提供向心力:

可得對(duì)應(yīng)的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度

3)設(shè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡剛好與de邊相切時(shí),半徑為r2,

解得 r2cosθL,故切點(diǎn)剛好為d點(diǎn)

電子從cd邊射出的長(zhǎng)度為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為 M2 kg、左端帶有擋板的長(zhǎng)木板放在水平面上,板上貼近擋板處放有 一質(zhì)量為 m1kg的物塊,現(xiàn)用一水平向右大小為9N的拉力F拉長(zhǎng)木板,使物塊和長(zhǎng)木板一起做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ10.1,長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ20.2,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去F,最后物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)木板的右端,木板長(zhǎng)L4.8m,物塊可看成質(zhì)點(diǎn),不計(jì)擋板的厚度,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g10m/s2,求:

1小物塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度;

2拉力F作用的時(shí)間;

3整個(gè)過(guò)程因摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,實(shí)線為一個(gè)負(fù)離子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是

A. 三個(gè)等勢(shì)面中,等勢(shì)面a的電勢(shì)最低

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的小

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】靜放在光滑水平面上的小車左端有 光滑圓弧滑道,與水平滑到相切于點(diǎn),水平滑道上的部分粗糙,其余部分光滑,右湍固定一個(gè)輕彈簧,整個(gè)滑道質(zhì)量為,如圖所示,現(xiàn)讓質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))自點(diǎn)由靜止釋放,滑塊滑過(guò)后與小車右端彈簧碰撞,第一次被彈簧彈回后沒(méi)有再滑上圓弧滑道,已知粗糙水平滑道長(zhǎng),滑塊與間的動(dòng)摩擦因數(shù) ,求:

光滑圓弧滑道的半徑大小范圍.

)整個(gè)過(guò)程中小車獲得的最大速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,MNPQ是電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)執(zhí),其間距為L,導(dǎo)軌彎曲部分光滑,平直部分粗糙,固定在水平面上,右端接一個(gè)阻值為R的定值電阻,平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處由靜止釋放,到達(dá)磁場(chǎng)右邊界處恰好停止。己知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好,則金屬棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中(重力加速度為g

A. 金屬棒中的最大電流為

B. 金屬棒克服安培力做的功為mgh

C. 通過(guò)金屬棒的電荷量為

D. 金屬棒產(chǎn)生的電熱為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在邊長(zhǎng)為L的正方形ABCD陰影區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電荷量為q(q<0)的帶電粒子以大小為v0的速度沿紙面垂直AB邊射入正方形,若粒子從AB邊上任意點(diǎn)垂直射入,都只能從C點(diǎn)射出磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力影響。下列說(shuō)法正確的是

A. 此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向可能垂直紙面向外

B. 此勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

C. 此勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的面積為

D. 此勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的面積為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大、方向垂直于豎直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓質(zhì)量為m,電荷量為qq>0的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面入射。不計(jì)粒子重力,重力加速度為g。

1若該粒子沿y軸負(fù)方向入射后,恰好能經(jīng)過(guò)x軸上的Aa,0點(diǎn),求粒子速度的大小。

2若該粒子以速度v沿y軸負(fù)方向入射的同時(shí),一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。

3如圖乙所示,在此空間再加入沿y軸負(fù)方向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),讓該粒子改為從O點(diǎn)靜止釋放,研究表明:粒子在xOy平面內(nèi)將做周期性運(yùn)動(dòng),其周期,且在任一時(shí)刻,粒子速度的水平分量與其所在位置的y軸坐標(biāo)絕對(duì)值的關(guān)系為。若在粒子釋放的同時(shí),另有一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)間恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將一個(gè)小球從光滑水平地面上一點(diǎn)拋出,小球的初始水平速度為u,豎直方向速度為v,忽略空氣阻力,小球第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)離地面的高度為h。小球和地面發(fā)生第一次碰撞后,反彈至離地面h/4的高度。以后每一次碰撞后反彈的高度都是前一次的1/4(每次碰撞前后小球的水平速度不變),小球在停止彈跳時(shí)所移動(dòng)的總水平距離的極限是(

A. 4uv/g B. 3uv/g C. 2uv/g. D. uv/g

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸負(fù)方向傳播,t=0時(shí)的波的圖像如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x=8m處,該波的周期T=0.2s,下列說(shuō)法正確的是

A.該列波的傳播速度為20m/s

B.在0~1.0s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的路程2m

Ct=0.3s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向

Dx=4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是y=10sin5πtcm

E.該波與頻率f=5Hz的另一列簡(jiǎn)諧橫波相遇,一定會(huì)發(fā)生干涉

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