【題目】邊長為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場，如圖所示．左側(cè)磁場垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1；右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場且與左邊界的夾角θ=300，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場平行的方向進(jìn)入電場，不計(jì)粒子重力．求：

（1）粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小v；

（2）左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B1；

（3）若，電場強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣cd間離開？

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

根據(jù)動能定理求出粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小；結(jié)合圓心角和粒子的運(yùn)動時間求出粒子在左側(cè)磁場中運(yùn)動的軌道半徑，根據(jù)洛倫磁力提供向心力求出左側(cè)磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度；作出粒子在上邊緣cd間離開磁場的軌跡圖，結(jié)合臨界狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，結(jié)合半徑公式和動能定理求出電場強(qiáng)度的范圍；

解：(1)粒子在電場中運(yùn)動時：

解得：

(2)粒子進(jìn)入磁場后 ：

由幾何關(guān)系可知粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為α=600且

解得

(3)粒子在磁場中運(yùn)動，在上邊緣cd間離開的速度分別為與，與之相對應(yīng)的半徑分別為與．由分析知，

由牛頓第二定律：

粒子在電場中：

解得：

同理：

所以電場強(qiáng)度的范圍為：

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用玻璃瓶和吸管做了一個簡易溫度計(jì)，如圖所示。室溫27℃時，將裝有半瓶水的圓柱形玻璃瓶豎直放置，插入粗細(xì)均勻的吸管至瓶底部，記下吸管沒入水面的位置，刻度為27℃，測得水面以上吸管長度為12cm；重新將吸管插入瓶底，密封瓶口，再將瓶豎直放入57℃的溫水中，一段時間后，吸管中水面上升了6cm，吸管該位置標(biāo)記為57℃；將吸管的27℃標(biāo)記和57℃標(biāo)記間均勻刻線，并將吸管其它部分依次均勻刻線，即制成一簡易溫度計(jì)。

①該溫度計(jì)最大量程是多少?若忽略吸管中水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，溫度達(dá)最大量程時，瓶內(nèi)水的體積占瓶容積的比例為多大?___________

②若考慮吸管中水柱產(chǎn)生壓強(qiáng)對瓶內(nèi)封閉氣體體積的影響，實(shí)際的80℃溫度線應(yīng)比吸管上80℃刻線位置______(選填“高”或“低”)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于紙面向外，電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小球靜止在斜面頂端，這時小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱�，如圖所示，若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下，求：

（1）小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)？

（2）所用時間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是在豎直方向上振動并沿水平方向傳播的簡諧波，實(shí)線是t=0s時刻的波形圖，虛線是t=0．2s時刻的波形圖．

（1）若波沿x軸負(fù)方向傳播，求它傳播的速度．

（2）若波沿x軸正方向傳播，求它的最大周期．

（3）若波速是25 m/s，求t=0s時刻P點(diǎn)的運(yùn)動方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車右端有一半圓形光滑軌道BC相切車表面于B點(diǎn)，一個質(zhì)量為m=1.0kg可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊放置在A點(diǎn)，隨小車一起以速度v0=5.0m/s沿光滑水平面上向右勻速運(yùn)動．勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧固定在右側(cè)豎直擋板上．當(dāng)小車壓縮彈簧到最短時，彈簧自鎖（即不再壓縮也不恢復(fù)形變），此時，物塊恰好在小車的B處，此后物塊恰能沿圓弧軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C．已知小車上表面水平且離地面的高度h=0.45m，小車的質(zhì)量為M=1.0kg，小車的長度為l=1.0m，半圓形軌道半徑為R=0.4m，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2．重力加速度g取10m/s2，試求：

（1）物塊運(yùn)到B點(diǎn)時的速度vB；

（2）彈簧在壓縮到最短時具有的彈性勢能Ep；

（3）若小物塊落到小車上發(fā)生碰撞，碰撞后水平方向的速度不變，豎直方向等速率返回，小車始終保持靜止，求物塊落地點(diǎn)到小車左端A的水平距離x．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某時刻的兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中沿相同方向傳播的波形圖，此時a波上某質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向如圖所示，則下列說法正確的是(　　)

A. 兩列波具有相同的波速

B. 此時b波上的質(zhì)點(diǎn)Q正向上運(yùn)動

C. 一個周期內(nèi)，Q質(zhì)點(diǎn)沿x軸前進(jìn)的距離是P質(zhì)點(diǎn)的1.5倍

D. 在P質(zhì)點(diǎn)完成30次全振動的時間內(nèi)Q質(zhì)點(diǎn)可完成20次全振動

E. a波和b波在空間相遇處會產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣

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ABCD內(nèi)，對角線BD以上的區(qū)域存在平行于AD向下的勻強(qiáng)磁場，對角線BD以下的區(qū)域存在垂直于紙面的云強(qiáng)磁場（圖中未標(biāo)出），其中AD邊長為L，AB邊長為，一個質(zhì)量為m、電荷量為+ q的帶電粒子（不計(jì)重力）以初速度從A點(diǎn)沿AB方向進(jìn)入電場，經(jīng)對角線BD某處垂直BD進(jìn)入磁場。求：

（1）該粒子進(jìn)入磁場時速度的大小；

（2）電場強(qiáng)度的大��；

（3）要使該粒子能從磁場返回電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足什么條件？（結(jié)論可用根式來表示）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在t＝0.10 s時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0 m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0 m處的質(zhì)點(diǎn)；圖(b)為質(zhì)點(diǎn)Q的振動圖像，下列說法正確的是（ ）

A. 在t＝0.25 s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸負(fù)方向相同

B. 從t＝0.10 s到t＝0.25 s，該波沿x軸正方向傳播了6 m

C. 從t＝0.10 s到t＝0.6 s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為100 cm

D. 質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y＝0.10sin 10πt (m)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】14C發(fā)生放射性衰變成為14N，半衰期約5700年。已知植物存活期間，其體內(nèi)14C與12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，14C的比例持續(xù)減小�，F(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是（　�。�

A. 該古木的年代距今約5700年B. 具有相同的中子數(shù)

C. 衰變?yōu)?/span>的過程中放出射線D. 增加樣品測量環(huán)境的壓強(qiáng)將加速的衰變

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案