(2012全國高考新課標理綜卷)如圖,一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面)。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強磁場,一質(zhì)量為m、電荷量為q 的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域,在圓上的b點離開該區(qū)域,離開時速度方向與直線垂直。圓心O到直線的距離為3/5R,F(xiàn)將磁場換為平行于紙面且垂直于直線的勻強電場,同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域,也在b點離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強度大小為B,不計重力,求電場強度的大小。

答案:

解析:粒子在磁場中做圓周運動。設(shè)圓周的半徑為r.

由牛頓第二定律和洛倫茲力公式得     ①

式中v為粒子在a點的速度

過b點和O點作直線的垂線,分別與直線交于c和d點。由幾何關(guān)系知,線段ac、bc和過a、b兩點的軌跡圓弧的兩條半徑(未畫出)圍成一正方形。因此

    ac=bc=r   ②

設(shè)cd=x,由幾何關(guān)系得    ac=R+x    ③

  bc=          ④

    聯(lián)立②③④式得r=R  ⑤

  再考慮粒子在電場中的運動。設(shè)電場強度的大小為E,粒子在電場中做類平拋運動設(shè)其加速度大小為a,由牛頓第二定律和帶電粒子在電場中的受力公式得

    qE=ma    ⑥

粒子在電場方向和直線方向所走的距離均為r由運動學(xué)公式得    r=at2

  r=vt

式中t是粒子在電場中運動的時間。聯(lián)立①⑤⑥⑦⑧式得

               ⑨

練習(xí)冊系列答案
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圖(a)          圖(b)

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(1)若拖把頭在地板上勻速移動,求推拖把的力的大。

(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運動的水平推力與此時地板對拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0,若θθ0,則不管沿拖桿方向的推力多大,都不可能使拖把從靜止開始運動.求這一臨界角的正切tanθ0.

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A.a的飛行時間比b的長

B.bc的飛行時間相同

C.a的水平速度比b的小

D.b的初速度比c的大

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(2012全國高考新課標卷)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體.一礦井深度為d.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體的引力為零.礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為(  )

A.1- B.1+ C.2 D.2

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(2012全國高考新課標卷)如圖,平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度,兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器,則在此過程中,該粒子(  )

A.所受重力與電場力平衡

B.電勢能逐漸增加

C.動能逐漸增加

D.做勻變速直線運動

圖4

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