如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m、電荷量為-qq>0)的粒子1在紙面內(nèi)以速度O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內(nèi)以速度也從O點(diǎn)射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達(dá)磁場邊界的A、B兩點(diǎn)(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。

(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點(diǎn)AB之間的距離d;

(2)求兩粒子進(jìn)入磁場的時間間隔;

(3)若MN下方有平行于紙面的勻強(qiáng)電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運(yùn)動。求電場強(qiáng)度E的大小和方向。


解:

(1)粒子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動

                                                    2分

粒子1圓周運(yùn)動的圓心角,                  1分

粒子2圓周運(yùn)動的圓心角,                  1分

                   2分

(2)粒子圓周運(yùn)動的周期                                2分

粒子1在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間                          1分

粒子2在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的時間                          1分

所以                                           2分

(3)由題意,電場強(qiáng)度的方向應(yīng)與粒子1穿出磁場的方向平行。

a.若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向右上,則粒子1做勻加速直線運(yùn)動,粒子2做類平拋運(yùn)動。

                                                   1分

                               1分

                                            1分

解得                                            1分

b.若電場強(qiáng)度的方向與MN成30°角斜向左下,則粒子1做勻減速直線運(yùn)動,粒子2做類平拋運(yùn)動。

解得,假設(shè)不成立。                            1分

綜上所述,電場強(qiáng)度的大小,方向與MN成30°角斜向右上。    1分


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


下列說法正確的是( )

A.布朗運(yùn)動就是液體分子的運(yùn)動

B.兩分子之間同時存在著引力和斥力,引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小,但斥力比引力減小得更快

C.熱力學(xué)溫標(biāo)的最低溫度為0 K,它沒有負(fù)值,它的單位是物理學(xué)的基本單位之一

D.氣體的溫度越高,每個氣體分子的動能越大

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科目:高中物理 來源: 題型:


物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系,也確定了單位間的關(guān)系.如關(guān)系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系,也確定了V(伏)與A(安)和Ω(歐)的乘積等效.現(xiàn)有物理量單位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(庫)、F(法)、A(安)、Ω(歐)和T(特),由它們組合成的單位都與電壓單位V(伏)等效的是(    )

A.J/C和N/C   B.C/F和T•m2/s   C.W/A和C•T•m/s  D.和T•A•m

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道,軌道半徑R=0.6m。平臺上靜止著兩個滑塊A、B,mA=0.1Kg,mB=0.2Kg,兩滑塊間夾有少量炸藥,平臺右側(cè)有一帶擋板的小車,靜止在光滑的水平地面上。小車質(zhì)量為M=0.3Kg,車面與平臺的臺面等高,車面左側(cè)粗糙部分長度為L=0.8m,動摩擦因數(shù)為μ=0.2,右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧,彈簧自然長度所在處車面光滑。點(diǎn)燃炸藥后,A滑塊到達(dá)軌道最高點(diǎn)時對軌道的壓力大小恰好等于A滑塊的重力,滑塊B沖上小車。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計,爆炸的時間極短,爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上,且g=10m/s2。
求:
①炸藥爆炸后滑塊B的速度大小
②滑塊B滑上小車后的運(yùn)動過程中彈簧的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,傾斜傳送帶沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,在傳送帶的A端無初速度放置一物塊。選擇B端所在的水平面為參考平面,物塊從A端運(yùn)動到B端的過程中,其機(jī)械能E與位移x的關(guān)系圖象可能正確的是:

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示是研究光電效應(yīng)的實驗裝置,某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:

①用頻率為ν1的光照射光電管,此時電流表中有電流。調(diào)節(jié)滑動變阻器,將觸頭P 端滑動(選填“a”或“b”),使微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱,記下電壓表示?shù)U1。

②用頻率為ν2的光照射光電管,重復(fù)①中的步驟,記下電壓表示數(shù)U2。已知電子的電量為e,由上述實驗可知,普朗克常量h= (用上述已知量和測量量表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:


下列說法正確的是

A.晶體都具有確定的熔點(diǎn)

B.布朗運(yùn)動就是物質(zhì)分子的無規(guī)則熱運(yùn)動

C.一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大,其分子的平均動能可能減小

D.氣體如果失去了容器的約束就會散開,這是因為氣體分子間斥力大于引力的緣故

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科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系。可用的器材如下:電源(電動勢3V,內(nèi)阻1Ω)、電鍵、滑動變阻器(最大阻值20Ω)、電壓表、電流表、小燈泡、導(dǎo)線若干。

(1)實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖a所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而             (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(2)根據(jù)圖a,在圖b中把缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全,連接成實驗電路(其中電流表和電壓表分

別測量小燈泡的電流和電壓)。

(3)若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意移動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是             ___________W(本小題若需要作圖,可畫在圖a中,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,地面和半圓軌道面均光滑。質(zhì)量M=1kg 、長L=3m的小車放在地面上,其右端與墻壁的距離S=3m ,小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平,F(xiàn)有一質(zhì)量m = 2kg的滑塊(不計大。┮詖0=6m/s的初速度滑上小車左端,帶動小車向右運(yùn)動。小車與墻壁碰撞時即被粘在墻壁上,已知滑塊與小車表面的滑動摩擦因數(shù)μ= 0.2,g取10m/s2 。求:

(1)若滑塊滑到小車最右端時,滑塊與小車恰好達(dá)到共同的速度為4m/s,通過計算,判斷小車是否已經(jīng)與墻壁碰撞?并說明理由.

(2)在第(1)題的條件下,討論半圓軌道的半徑R在什么范圍內(nèi),滑塊能沿圓軌道運(yùn)動而不脫離圓軌道?

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