【題目】如圖所示,水平虛線abcd在同一豎直平面內(nèi),間距為L,中間存在著方向向右與虛線平行的勻強(qiáng)電場(chǎng),虛線cd的下側(cè)存在一圓形磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,圓形磁場(chǎng)與虛線cd相切于M點(diǎn)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子由電場(chǎng)上邊界的S點(diǎn)以速度v0垂直電場(chǎng)方向進(jìn)人電場(chǎng),經(jīng)過一段時(shí)間粒子從M點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)人磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中的速度大小為2v0,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后,粒子由虛線cd上的N點(diǎn)垂直于虛線返回勻強(qiáng)電場(chǎng)且剛好再次回到S點(diǎn)。粒子重力忽略不計(jì),求:

1SM兩點(diǎn)間的距離;

2)圓形磁場(chǎng)的半徑r以及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

3)帶電粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的總時(shí)間。

【答案】1;(2,;(3。

【解析】

1)根據(jù)題意作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

在電場(chǎng)中,粒子帶正電,從SM過程中做類平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有

M點(diǎn),沿水平方向的速度

所以粒子的側(cè)位移

SM兩點(diǎn)間的距離

2)在M處,由速度關(guān)系知

解得

粒子在電場(chǎng)中從N返回S過程中的時(shí)間為

根據(jù)位移時(shí)間公式有

解得

由幾何關(guān)系知,在

中,帶電粒子的軌道半徑為

粒子在磁場(chǎng)中,根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

解得

由圖知,為等邊三角形,所以圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑

3)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期,由幾何知識(shí)可知,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為,則帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子從T點(diǎn)飛出磁場(chǎng)到達(dá)N點(diǎn)過程中

所以粒子從S點(diǎn)出發(fā)到再次返回到S點(diǎn)的時(shí)間為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組描繪規(guī)格為“2.5V0.6W”的小燈泡的I-U特性曲線,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材:

A.電流表A1(量程為0~25mA,內(nèi)阻約2Ω)

B.電流表A2(量程為0~300mA,內(nèi)阻約0.2Ω)

C.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)

D.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)

E.滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω,額定電流1.5A)

F.滑動(dòng)變阻器R2(0~1000Ω,額定電流0.5A)

G.直流電源(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻忽略不計(jì))

H.電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干

(1)實(shí)驗(yàn)中所用的電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器分別選擇__________(填選項(xiàng)前的字母).

A. B. C. D.

(2)若采用如圖1所示的電路描繪小燈泡的伏安特性曲線,電壓表的右端應(yīng)與電路中的____點(diǎn)相連(選填“a”“b”)

(3)開關(guān)閉合之前,圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于____端(選填“c”、“d”“cd中間”)

(4)測(cè)量后,該小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),利用Excel擬合出小燈泡的I-U特性曲線如圖2所示.結(jié)合所畫出的I-U特性曲線,現(xiàn)將一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為3.6V,內(nèi)阻為12Ω的電源只與該小燈泡組成電路,則該小燈泡的實(shí)際功率約為_______W.(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:

【題目】如圖(1)所示,傾角為θ(θ<45°)的斜面ABC固定在水平地面上,置于斜面上的滑塊P恰能沿斜面勻速下滑,已知滑塊P從斜面頂端滑至底端的過程中,重力勢(shì)能減小量為K.重力加速度為g.現(xiàn)將該斜面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后仍固定在水平地面上(如圖(2)所示),在滑塊P從斜面頂端由靜止釋放下滑至底端的過程中,能求出滑塊 (  )

A.下滑至底端時(shí)的速度

B.下滑過程中的加速度

C.下滑至底端時(shí)的動(dòng)能

D.下滑至底端時(shí)重力的功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)-m≤x0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.32 T,0≤x2.56 m的區(qū)域有沿方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在x軸上坐標(biāo)為S點(diǎn)有一粒子源,它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向各發(fā)射一個(gè)比荷5.0×107 C/kg,速率v1.6×106 m/s的帶正電粒子。若粒子源只發(fā)射一次,其中只有一個(gè)粒子Z剛好能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用。求:

(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小EZ粒子從S點(diǎn)發(fā)射時(shí)的速度方向與磁場(chǎng)左邊界的夾角θ;

(3)Z粒子第一次剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),還未離開過磁場(chǎng)的粒子占粒子總數(shù)的比例η。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置在光滑水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌由兩根足夠長(zhǎng)、間距為d的平行金屬桿組成,其電阻不計(jì),在導(dǎo)軌左端接有阻值R的電阻,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,整個(gè)裝置位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。從某時(shí)刻開始,導(dǎo)體棒在水平外力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)(導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直),水平外力隨著金屬棒位移變化的規(guī)律如圖乙所示,當(dāng)金屬棒向右運(yùn)動(dòng)位移x時(shí)金屬棒恰好勻速運(yùn)動(dòng)。則下列說法正確的是(

A.導(dǎo)體棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度為

B.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng),電阻R上通過的電量為

C.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng),電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱

D.從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到恰好勻速運(yùn)動(dòng),金屬棒克服安培力做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20191151時(shí)43分,中國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射第49顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,該衛(wèi)星發(fā)射成功,標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)3IGSO衛(wèi)星(傾斜地球同步軌道衛(wèi)星)全部發(fā)射完畢。該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)動(dòng)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同,但該軌道平面與赤道平面有一定的夾角,因此該軌道也被稱為傾斜同步軌道,根據(jù)以上信息請(qǐng)判斷,下列說法中不正確的是( 。

A.該衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心一定是地球的球心

B.該衛(wèi)星離地面的高度等于地球同步衛(wèi)星離地面的高度

C.地球?qū)υ撔l(wèi)星的萬有引力一定等于地球?qū)Φ厍蛲叫l(wèi)星的萬有引力

D.只要傾角合適,處于傾斜同步軌道上的衛(wèi)星可以在每天的固定時(shí)間經(jīng)過同一城市的上空

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定放置,末端N與一長(zhǎng)的水平傳送帶相切,水平銜接部分摩擦不計(jì),傳動(dòng)輪(輪半徑很。┳鲰槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)傳送帶以恒定的速度v0運(yùn)動(dòng)。傳送帶離地面的高度,其右側(cè)地面上有一直徑的圓形洞,洞口最左端的A點(diǎn)離傳送帶右端的水平距離,B點(diǎn)在洞口的最右端。現(xiàn)使質(zhì)量為的小物塊從M點(diǎn)由靜止開始釋放,經(jīng)過傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng),最終落入洞中,傳送帶與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù),g10m/s2,求:

(1)小物塊到達(dá)圓軌道末端N時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2),求小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(3)若要使小物塊能落入洞中,求v0應(yīng)滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一種電四極子的電荷分布及位置關(guān)系如圖所示。A、B兩點(diǎn)位于負(fù)電荷的同側(cè),與負(fù)電荷的距離分別為3ll。下列說法正確的是( 。

A.AB兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系

B.A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低關(guān)系

C.電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能

D.將一重力不計(jì)正點(diǎn)電荷由A點(diǎn)靜止釋放,將做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜止在湖面的小船上有兩個(gè)人分別向相反方向水平拋出質(zhì)量相同的小球,甲向左拋,乙向右拋,如圖所示.甲先拋,乙后拋,拋出后兩小球相對(duì)岸的速率相等,若不計(jì)水的阻力,則下列說法中正確的是(

A.兩球拋出后,船往左以一定速度運(yùn)動(dòng),乙球受到的沖量大一些

B.兩球拋出后,船往右以一定速度運(yùn)動(dòng),甲球受到的沖量大一些

C.兩球拋出后,船的速度為零,甲球受到的沖量大一些

D.兩球拋出后,船的速度為零,兩球所受的沖量相等

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同步練習(xí)冊(cè)答案