【題目】現(xiàn)代物理經(jīng)常用磁場(chǎng)來(lái)研究同位素粒子,在坐標(biāo)系內(nèi)有垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,F(xiàn)有電荷量均為兩粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以相同速率同時(shí)射入磁場(chǎng), 沿軸正方向, 沿軸正方向, 粒子質(zhì)量為, 粒子質(zhì)量為,不計(jì)粒子重力以及粒子間相互作用,求:

1)當(dāng)粒子第1次剛到達(dá)軸時(shí), 粒子到達(dá)的位置坐標(biāo);

2粒子是否會(huì)再次相遇?如能,請(qǐng)通過(guò)推導(dǎo)求出何時(shí)相遇;如不能,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由;

3)設(shè)兩粒子在軸上投影的距離為,則何時(shí)有最大值并求出的最大值。

【答案】1)()(2a、b粒子在時(shí)刻相遇(k=1、2、3……)(3 n=1、2、3……

【解析】試題分析:(1)由可知:

a粒子半徑周期

b粒子半徑周期

a粒子第1次剛到達(dá)y軸歷時(shí)

所以此時(shí)b粒子運(yùn)動(dòng)周,位置坐標(biāo)為(

2)由圖可知:ab可能在O、P點(diǎn)再次相遇

因?yàn)?/span>,所以A.b粒子經(jīng)過(guò)O點(diǎn)再次相遇,該過(guò)程粒子不可能在P點(diǎn)相遇

所以A.b粒子在k=12、3……) 時(shí)刻相遇

3)解法一:

由第(1)問(wèn)分析可知,當(dāng)a粒子第二次到達(dá)其圓軌跡最高點(diǎn)時(shí)(即a粒子運(yùn)動(dòng)了),b粒子恰好在其圓軌跡的最低點(diǎn),此時(shí)兩粒子在y軸上投影的距離Δy最大。

考慮圓周運(yùn)動(dòng)的周期性,此后a粒子每運(yùn)動(dòng)兩周,b粒子運(yùn)動(dòng)一周,兩粒子在y軸上投影的距離Δy再次最大。

所以時(shí)最大

解法二:

可知:a粒子半徑為r時(shí),b粒子的半徑為

可知:b的半徑掃過(guò)角時(shí),a的半徑掃過(guò)

當(dāng)時(shí),有最大值,此時(shí)

得:時(shí)最大, 。

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】如圖所示,物體以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),上升的最大高度為3.0m,選擇斜面底端為參考平面,上升過(guò)程中,物體的機(jī)械能E隨高度h的變化如圖所示, ,下列說(shuō)法正確的是

A. 物體的質(zhì)量m=1.0kg

B. 物體可能靜止在斜面頂端

C. 物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=10J

D. 物體上升過(guò)程的加速度大小a=15m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示裝置探究力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)系,得到了下表的數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

橡皮筋條數(shù)

1

3

4

5

7

小車速度v/m·s-1

071

123

142

158

171

注:每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣

1由表可得出定性結(jié)論:_________________

2設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為W0,大致畫(huà)出橡皮筋所做的功W與小車速度v的圖象.(畫(huà)在圖乙中

3根據(jù)以上的W-v圖象對(duì)W與v的關(guān)系作出初步判斷: _________________

4根據(jù)數(shù)據(jù)完成下表的空白部分:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

橡皮筋做功

W0

v2/m2·s-2

W與v的關(guān)系

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于下列光學(xué)現(xiàn)象,說(shuō)法中正確的是_________

A.電磁波和其他可見(jiàn)光一樣,也能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象

B.水中藍(lán)光的傳播速度比紅光的慢

C.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是縱波

D.分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬

E.一束白光從空氣射入玻璃三棱鏡后形成彩色條紋,是因?yàn)椴A忡R吸收了白光中的一些色光

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,小球從A點(diǎn)自由下落到直立于地面的輕彈簧上,在B點(diǎn)物體開(kāi)始與彈簧接觸,到C點(diǎn)物體的速度為0,然后被彈簧彈回。下列說(shuō)法中正確的是()

A. 小球從A下落到C的過(guò)程中處于完全失重的狀態(tài)

B. 小球從 B下落到C的過(guò)程中,加速度先減小后增大,速度先增大后減小

C. 小球從C上升到B的過(guò)程中處于超重的狀態(tài)

D. 小球從C上升到B的過(guò)程中,加速度先增大后減小,速度也先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,位于水平面上的物體在水平恒力F1作用下做速度為v1的勻速運(yùn)動(dòng);若作用力變?yōu)樾毕蛏系暮懔2,物體做速度為v2的勻速運(yùn)動(dòng),且F1與F2的功率相同則可能有

AF2=F1,v1>v2 BF2=F1,v1<v2

CF2>F1,v1>v2 DF2<F1,v1<v2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀,火箭從地面啟動(dòng)后,以加速度豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng),升到某一高度時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的已知地球半徑為R,求火箭此時(shí)離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是電飯煲的電路圖,S1是一個(gè)控溫開(kāi)關(guān),手動(dòng)閉合后,當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103 ℃)時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。S2是一個(gè)自動(dòng)控溫開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度低于60 ℃時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合;溫度高于80 ℃時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。紅燈是加熱時(shí)的指示燈,黃燈是保溫時(shí)的指示燈。分流電阻R1=R2=500 Ω,加熱電阻絲R3=50 Ω,兩燈電阻不計(jì)。

(1)根據(jù)電路分析,敘述電飯煲煮飯的全過(guò)程(包括加熱和保溫的過(guò)程)。

(2)簡(jiǎn)要回答,如果不閉合開(kāi)關(guān)S1,電飯煲能將飯煮熟嗎?

(3)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲的消耗功率之比。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在圖中有相同兩球放在固定的斜面上,并用一豎直擋板MN擋住,兩球的質(zhì)量均為m,斜面的傾角為α,所有摩擦均不計(jì),則( )。

A. 斜面對(duì)B的彈力一定大于mg

B. 兩球?qū)π泵娴膲毫Υ笮【鶠?/span>mgcosα

C. B球?qū)?/span>A球的彈力大小為mgsinα

D. 擋板對(duì)B的彈力大小為2mgsinα

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