【題目】如圖所示,在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在第Ⅳ象限內(nèi),有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。P點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn),橫坐標(biāo)為x0,F(xiàn)在原點(diǎn)O處放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點(diǎn),第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過(guò)P點(diǎn),不計(jì)粒子重力。求

(1)粒子的比荷

(2)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的路程和時(shí)間。

(3)若全部撤去兩個(gè)象限的磁場(chǎng),代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中沒(méi)有畫出),也能使粒子通過(guò)P點(diǎn),求滿足條件的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。

【答案】1232分)方向:垂直v0指向第象限。

【解析】1)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得

2分)

解得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑1分)

由幾何關(guān)系知,粒子從A點(diǎn)到O點(diǎn)的弦長(zhǎng)為,由題意

2分)

解得粒子的比荷:2分)

2)由幾何關(guān)系得,OA段粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的弧長(zhǎng):2分)

粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)的路程 s=n2分)

粒子從O點(diǎn)到P點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間2分)

3)撤去磁場(chǎng),加上與v0垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),

1分)

1分)

消去解得2分)

方向:垂直v0指向第象限。(1分)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)的6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)

(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_________(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。

(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_______m/s,加速度大小為_______m/s2。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列橫波沿x軸正向傳播,abcd為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置.某時(shí)刻的波形如圖甲所示,此后,若經(jīng)過(guò)周期開(kāi)始計(jì)時(shí),則圖乙描述的是( )

A. a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 B. b處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象

C. c處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 D. d處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是

A. 重力的方向不一定指向地心

B. 物體掛在彈簧秤下,彈簧秤的示數(shù)一定等于物體的重力

C. Fkxx表示彈簧形變后的長(zhǎng)度

D. 彈力的方向與施力物體的形變方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(上、下及左側(cè)無(wú)邊界)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球,以水平初速度沿PQ向右做直線運(yùn)動(dòng)若小球剛經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)(t=0),在電場(chǎng)所在空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間周期性變化、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使得小球再次通過(guò)D點(diǎn)時(shí)與PQ連線成角,已知D、Q間的距離為小于小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,忽略磁場(chǎng)變化造成的影響,重力加速度為g。求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小

2的比值

3)小球過(guò)D點(diǎn)后做周期性運(yùn)動(dòng)。則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)的最大周期的大小,并在圖中畫出此情形下小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí):

1使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),下列做法正確的是________

A. 應(yīng)使用220V的交變電流

B. 使用時(shí)應(yīng)當(dāng)先放開(kāi)小車,讓其運(yùn)動(dòng)起來(lái)再接通電源

C. 也可以用干電池作為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

D. 每打完一條紙帶要及時(shí)切斷打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源

2若實(shí)驗(yàn)中的所用交流電源的頻率為50Hz時(shí),得到如圖所示的一條紙帶,從比較清晰的點(diǎn)開(kāi)始起,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)上OA、BC…,量得AB兩點(diǎn)間的距離x139mmBC兩點(diǎn)間的距離x247mm,則在打B點(diǎn)時(shí)小車的速度為______m/s;小車的加速度為________m/s2.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于加速度和速度的關(guān)系,下面說(shuō)法正確的是(

A. 加速度大,則速度也大

B. 速度變化量大,加速度也越大

C. 物體的速度變化越快,則加速度越大

D. 加速度為0,則速度一定為0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】原子核釋放能量的方式有_____、__________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某人在t=0時(shí)刻,觀察一個(gè)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),現(xiàn)只測(cè)出了該質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)及第7s內(nèi)的位移,則下列說(shuō)法正確是( 。

A. t=0時(shí)刻的速度未知,故不能求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度

B. 盡管t=0時(shí)刻的速度未知,但能求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度

C. t=0時(shí)刻的速度未知,故不能求出該質(zhì)點(diǎn)加速度

D. 盡管t=0時(shí)刻的速度未知,但能求出該質(zhì)點(diǎn)加速度

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