精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示，在平面直角坐標系xOy中，I、Ⅳ象限內有場強大小E=103V/m的勻強電場，方向與x軸正方向成45°角，Ⅱ、Ⅲ象限內有磁感應強度大小B=l T的勻強磁場，方向垂直坐標平面向里。現有一比荷為l04 C/kg的帶負電粒子，以速度v0=2×l03 m/s由坐標原點O垂直射入磁場，速度方向與y軸負方向成45°角。粒子重力不計。求：

(1)粒子開始在磁場中運動的軌道半徑；

(2)粒子從開始進入磁場到第二次剛進入磁場的過程所用時間；

(3)粒子從第二次進入磁場到第二次離開磁場兩位置間的距離。

【答案】（1）0.2 m （2） （3）

【解析】（1）粒子進入磁場后做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律：

解得r=0.2m

（2）粒子第一次在磁場中運動的時間為：

設粒子在電場中的時間為t2；

解得

總時間：

（3）如圖所示，粒子在電場中做類平拋運動，設粒子的速度偏向角為α，粒子第二次進入磁場時的速度大小為v,與y軸負方向的夾角為θ，則有tanα=2即θ=α-450

根據牛頓第二定律：qvB=m ，

則

粒子第二次進、出磁場處兩點間的距離:

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑分別為R＝1 m和r＝0.5 m的甲、乙兩光滑圓軌道置于同一豎直平面內，兩軌道之間由一段光滑水平軌道CD相連，在水平軌道CD上一輕彈簧被a、b兩小球夾住，現同時由靜止釋放兩小球，重力加速度取g＝10 m/s2.

①如果a、b小球都恰好能夠通過各自圓軌道的最高點，求兩小球的質量之比；

②如果a、b小球的質量均為0.5 kg，為保證兩小球都能夠通過各自圓軌道的最高點，求釋放兩小球前彈簧彈性勢能的最小值．

【答案】(1) (2)

【解析】根據牛頓第二定律得出最高點的速度，根據機械能守恒定律，動量守恒定律列出等式求解；由動量守恒定律知兩小球與彈簧分離時速度大小相等，再根據機械能守恒定律求解．

已知a、b小球恰好能通過各自圓軌道的最高點，則它們通過最高點時的速度大小分別為，

設兩小球與彈簧分離時的速度大小分別為 ，根據動量守恒定律有

根據機械能守恒定律有，，。聯(lián)立以上各式解得

②若ma=mb=0.5 kg，由動量守恒定律知兩小球與彈簧分離時速度大小相等

當a小球恰好能通過最高點時，b小球一定也能通過最高點，a小球通過最高點的速度為，此時彈簧的彈性勢能最小，最小值為

【點睛】解決該題關鍵能判斷出小球能通過最高點的條件，然后根據動量守恒定律和機械能守恒定律聯(lián)立列式求解。

【題型】解答題
【結束】
93

【題目】如圖所示，在第一象限內有沿y軸負方向的電場強度大小為E的勻強電場．在第二象限中，半徑為R的圓形區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場，圓形區(qū)域與x、y軸分別相切于A、C兩點．在A點正下方有一個粒子源P，P可以向x軸上方各個方向射出速度大小均為v0、質量為m、電荷量為＋q的帶電粒子(重力不計，不計粒子間的相互作用)，其中沿y軸正向射出的帶電粒子剛好從C點垂直于y軸進入電場．

(1)求勻強磁場的磁感應強度大小B.

(2)求帶電粒子到達x軸時的橫坐標范圍和帶電粒子到達x軸前運動時間的范圍．

(3)如果將第一象限內的電場方向改為沿x軸負方向，分析帶電粒子將從何處離開磁場，可以不寫出過程．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，半徑為r的金屬細圓環(huán)水平放置，環(huán)內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化關系為（k>0，且為已知的常量）。

（1）已知金屬環(huán)的電阻為R。根據法拉第電磁感應定律，求金屬環(huán)的感應電動勢和感應電流I；

（2）麥克斯韋電磁理論認為：變化的磁場會在空間激發(fā)一種電場，這種電場與靜電場不同，稱為感生電場或渦旋電場。圖甲所示的磁場會在空間產生如圖乙所示的圓形渦旋電場，渦旋電場的電場線與金屬環(huán)是同心圓。金屬環(huán)中的自由電荷在渦旋電場的作用下做定向運動，形成了感應電流。渦旋電場力F充當非靜電力，其大小與渦旋電場場強E的關系滿足。如果移送電荷q時非靜電力所做的功為W，那么感應電動勢。

圖甲 圖乙

a．請推導證明：金屬環(huán)上某點的場強大小為；

b．經典物理學認為，金屬的電阻源于定向運動的自由電子與金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結果時，電子與金屬離子的碰撞結果可視為導體對電子有連續(xù)的阻力，其大小可表示為（b>0，且為已知的常量）。已知自由電子的電荷量為e，金屬環(huán)中自由電子的總數為N。展開你想象的翅膀，給出一個合理的自由電子的運動模型，并在此基礎上，求出金屬環(huán)中的感應電流I。

（3）宏觀與微觀是相互聯(lián)系的。若該金屬單位體積內自由電子數為n，請你在（1）和（2）的基礎上推導該金屬的電阻率ρ與n、b的關系式。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在寬為H的河流中，甲、乙兩船從相距H的A、B兩個碼頭同時開始渡河，船頭與河岸均成60°角，兩船在靜水中的速度大小相等，且乙船恰能沿BC到達正對岸的C。則下列說法正確的是

A. 兩船不會相遇

B. 兩船在C點相遇

C. 兩船在AC的中點相遇

D. 兩船在BC的中點相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究力對初速度為零的物體做功與物體獲得速度的關系，某實驗小組采用如圖（甲）所示的裝置進行實驗。

(1)實驗小組按正確的操作，將木板一端傾斜來平衡摩擦力，打出如上三條紙帶，其中符合實驗要求的是（選填紙帶的字母編號）_______。

(2)下列關于橡皮筋及其做功的說法正確的是__________ 。

A．橡皮筋做功的值不需要測量

B．增加規(guī)格相同的橡皮筋條數，使橡皮筋對小車做的功成整數倍增加

C．在小車運動的過程中，橡皮筋一直對其做功

D．將橡皮筋的長度拉伸為原來的兩倍，橡皮筋做的功增加了兩倍

(3)在操作正確的前提下，其中打出的一條紙帶如圖（乙）所示，為了測量小車獲得的速度，應選用紙帶的部分進行測量；

(4)在某次實驗中，實驗小組誤將木板水平放置，小車在橡皮筋作用下由靜止開始運動，當小車運動到某一位置，橡皮筋恰好處于原長狀態(tài)。下列說法正確的是______ 。

A．此時小車速度最大

B．此時小車加速度最大

C．此后小車開始做勻速直線運動

D．當小車速度最大時，橡皮筋一定處于拉伸狀態(tài)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在矩形abdc區(qū)域中有豎直向下的勻強電場，場強大小為E，某種正粒子（不計粒子的重力）從O點以初速度v0水平射入后偏轉角為θ．現電場換為方向垂直紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），仍使該粒子穿過該區(qū)域，并使偏轉角也為θ角，若勻強磁場的磁感應強度大小為B，粒子穿過電場和磁場的時間之比為，則

A. ， B. ，

C. ， D. ，

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學用探究動能定理的裝置測滑塊的質量M。如圖甲所示，在水平氣墊導軌上靠近定滑輪處固定一個光電門。讓一帶有遮光片的滑塊自某一位置由靜止釋放，計時器可以顯示出遮光片通過光電門的時間t(t非常小)，同時用米尺測出釋放點到光電門的距離s。

(1)該同學用螺旋測微器測出遮光片的寬度d，如圖乙所示，則d＝________ mm。

(2)實驗中多次改變釋放點，測出多組數據，描點連線，做出的圖像為一條傾斜直線，如圖丙所示。圖像的縱坐標s表示釋放點到光電門的距離，則橫坐標表示的是______。

A．t B．t2 C. D.

(3)已知鉤碼的質量為m，圖丙中圖線的斜率為k，重力加速度為g。根據實驗測得的數據，寫出滑塊質量的表達式M＝____________________。(用字母表示)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從坐標原點O產生的簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，t=0時刻波的圖像如圖所示，此時波剛好傳播到M點，x=1m的質點P的位移為10cm，再經，質點P第一次回到平衡位置，質點N坐標x=-81m（圖中未畫出），則__________________。

A．波源的振動周期為1.2s

B．波源的起振方向向下

C．波速為8m/s

D．若觀察者從M點以2m/s的速度沿x軸正方向移動，則觀察者接受到波的頻率變大

E．從t=0時刻起，當質點N第一次到達波峰位置時，質點P通過的路程為5.2m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，固定在豎直面內的光滑絕緣軌道由水平段AB和半徑為r的半圓環(huán)段BCD平滑相切而成，過圓環(huán)直徑BOD的虛線左側存在方向水平向右的勻強電場�，F將一可視為質點的帶正電小滑塊，從水平軌道上的P點由靜止釋放，滑塊沿軌道運動到半圓環(huán)上B點時對軌道的壓力等于滑塊重力的7倍，且滑塊離開半圓環(huán)后不經任何碰撞回到了B點。關于上述過程，下列說法正確的是（ ）

A. 滑塊不能沿軌道運動到最高點D

B. 滑塊兩次經過B點時的速度相同

C. 在虛線左側，滑塊到達距水平軌道高為 的位置時，電場力的瞬時功率為零

D. P到B點的距離為

查看答案和解析>>

同步練習冊答案