【題目】平面直角坐標(biāo)系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)),第Ⅲ象存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,如圖所示。一質(zhì)量為m,電量為q的帶負(fù)粒子從電場(chǎng)中的Q點(diǎn)以速度沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),Q點(diǎn)到y軸的距離為到x軸距高的2倍。粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)0離開(kāi)電場(chǎng)進(jìn)入碰場(chǎng),最終從x軸上的P點(diǎn)射出碰場(chǎng),P點(diǎn)到y軸距離與Q點(diǎn)到y軸距離相等。不計(jì)粒子重力,問(wèn):

(1)粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大。

(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;

(3)帶電粒子從QP的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

【答案】1 2 3

【解析】(1)粒子在電場(chǎng)中由QO做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)O點(diǎn)速度v+x方向夾角為α,Q點(diǎn)到x軸的距離為L,到y軸的距離為2L,粒子的加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,根據(jù)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,有:

x方向2L=v0t

y方向

粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度

粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為:vy=at

又:

解得tanα=1,即α=45°,粒子到達(dá)0點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上。

粒子到達(dá)0點(diǎn)時(shí)的速度大小為

(2)設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,洛倫茲力提供向心力,

有:

根據(jù)幾何關(guān)系可知:

圓心角θ=90°

由以上各式聯(lián)立可得:

(3)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則

周期

解得:

所以帶電粒子從QP的運(yùn)動(dòng)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(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前后的位移時(shí)間圖象.a(chǎn)、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象,C為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖象,若A球質(zhì)量是m=2kg,則由圖象判斷下列結(jié)論正確的是()

A. A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kgm/s B. 碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為﹣4Ns

C. 碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kgm/s D. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車(chē)以=20m/s的速度在水平道路上運(yùn)動(dòng),從t=0時(shí)刻開(kāi)始,汽車(chē)加速度隨變供油油門(mén),使?fàn)恳﹄S之不斷改變,由加速度傳感器和計(jì)算機(jī)測(cè)繪得到汽已知汽車(chē)的質(zhì)量為時(shí)間變化規(guī)律如圖甲所示,其中20s30s內(nèi)關(guān)閉了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。已知汽車(chē)的質(zhì)量為2x103kg,運(yùn)動(dòng)阻力恒定。取g=10m/s2

(1)請(qǐng)你借鑒在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)教科書(shū)中利用v-t圖像求位移的方法,對(duì)比加速反的定義,根據(jù)圖所示a—t圖像,求物塊40s末的速度大;

(2)通過(guò)計(jì)算在圖乙中畫(huà)出發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F隨時(shí)間1變化的F-t圖像。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖5所示,將一個(gè)內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽,置于光滑的水平面上,槽的左側(cè)有一個(gè)豎直墻壁.現(xiàn)讓一個(gè)小球自左端槽口A的正上方從靜止開(kāi)始下落,與半圓形槽相切從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則以下說(shuō)法正確的是

A.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B.小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

C.小球從最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒

D.小球離開(kāi)槽右側(cè)最高點(diǎn)以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平絕緣軌道,左側(cè)存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹?/span>L,右側(cè)固定以輕質(zhì)彈簧,電場(chǎng)內(nèi)的軌道粗糙,與物體間的摩擦因數(shù)為μ=0.5,電場(chǎng)外的軌道光滑,質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體A從電場(chǎng)左邊界由靜止釋放后加速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)電場(chǎng)后與質(zhì)量為2m的物體B碰撞并粘在一起運(yùn)動(dòng),碰撞時(shí)間極短,開(kāi)始B靠在處于原長(zhǎng)的輕彈簧左端但不栓接,(A、B均可視為質(zhì)點(diǎn)),已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為,求:

1)彈簧的最大彈性勢(shì)能;

2)整個(gè)過(guò)程A在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總路程;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電路中理想變壓器原、副線圈接入電路的匝數(shù)可通過(guò)單刀雙擲開(kāi)關(guān)改變,A為理想交流電流表。在變壓器原線圈a、b兩端加上一峰值不變的正弦交變電壓。下列分析正確的是

A. 只將S11撥向2時(shí),電流表示數(shù)變小

B. 只將S23撥向4時(shí),電流表示數(shù)變大

C. 只將R的滑片上移,R1的電功率變大

D. 只將R的滑片上移,R2的電功率減小

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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. 盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出了原子核內(nèi)有中子存在

B. 核泄漏事故污染物137CS能夠產(chǎn)生對(duì)人體有害的輻射,其核反應(yīng)方程式為,可以判斷x為電子

C. 若氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則氫原子從能級(jí)向能級(jí)躍遷時(shí)輻射出的光也不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)

D. 質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別是、,質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子,釋放的能量是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為L,其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根粗細(xì)均勻的金屬棒.從t=0時(shí)刻起,棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I,周期為T,最大值為Im,圖甲中,所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒( )

A. 一直向右移動(dòng)

B. 速度隨時(shí)間周期性變化

C. 受到的安培力隨時(shí)間周期性變化

D. 受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖傾角為30°的直角三角形的底邊BC長(zhǎng)為2L,處在粗糙的水平面上,一質(zhì)量為m帶正電的小物塊恰好能在斜面上勻速下滑,O為底邊中點(diǎn),OD垂直AB,沿OD上方與A等高的位置E處固定一帶正電的點(diǎn)電荷,物塊在下滑至底端的過(guò)程中,斜面保持靜止不動(dòng),當(dāng)物塊在DB之間時(shí),斜面受到地面的摩擦力______(填“不變”、“先變大后變小”,“先變小后變大”);若斜面是光滑的,測(cè)得它滑到D受到的庫(kù)侖力大小為F,則它滑到B處的加速度的大小_________

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