如圖所示,空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣的水平面C點(diǎn),與水平面碰撞的瞬間小顆粒的豎直分速度立即減為零,而水平分速度不變,小顆粒運(yùn)動(dòng)至D處剛好離開水平面,然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng),AC與水平面夾角α=30°,重力加速度為g,求:
(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E;
(2)AD之間的水平距離d;
(3)已知小顆粒在軌跡DP上某處的最大速度為vm,該處軌跡的曲率半徑是距水平面高度的k倍,則該處的高度為多大?
(1)小顆粒受力如圖所示,

qE=mgcotα,
(2)設(shè)小顆粒在D點(diǎn)速度為vD,
在水平方向由牛頓第二定律得:qE=ma,2ad=VD2
小顆粒在D點(diǎn)離開水平面的條件是:
qvDB=mg,解得
(3)當(dāng)速度方向與電場力和重力合力方向重直時(shí),速度最大,則
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,在兩水平極板間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向豎直向下,磁場方向垂直于紙面向里。一帶電粒子以某一速度沿水平直線通過兩極板。若不計(jì)重力,下列四個(gè)物理量中哪一個(gè)改變時(shí),粒子運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)改變?
A.粒子速度的大小B.粒子所帶的電荷量
C.電場強(qiáng)度D.磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是
A.沿著磁感線方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度逐漸減弱
B.一通電導(dǎo)線對(duì)另一通電導(dǎo)線的作用是通過電場作用的
C.在磁場中運(yùn)動(dòng)的帶電粒子可能不受安培力
D.磁感線從磁體的N極出發(fā),終止于S極

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

湯姆生在測定陰極射線比荷時(shí)采用的方法是利用電場、磁場偏轉(zhuǎn)法,即測出陰極射線在勻強(qiáng)電場或勻強(qiáng)磁場中穿過一定距離時(shí)的偏角。設(shè)豎直向下的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度為E,陰極射線垂直電場射入、穿過水平距離L后的運(yùn)動(dòng)偏角為θ(θ較小,θ≈tanθ)(如圖A);以勻強(qiáng)磁場B代替電場,測出經(jīng)過一段弧長L的運(yùn)動(dòng)偏角為φ(如圖B),已知陰極射線入射的初速度相同,試以E、B、L、θ、φ表示陰極射線粒子的比荷q/m的關(guān)系式。(重力不計(jì))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于電場和磁場,下列說法正確的是
A.我們雖然不能用手觸摸到電場的存在,卻可以用試探電荷去探測它的存在和強(qiáng)弱
B.電場線和磁感線是可以形象描述場強(qiáng)弱和方向的客觀存在的曲線
C.磁感線和電場線一樣都是閉合的曲線
D.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的,磁場和電場一樣,都是客觀存在的物質(zhì)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(20分)
一種電磁緩沖裝置,能夠產(chǎn)生連續(xù)變化的電磁斥力,有效緩沖車輛間的速度差,避免車輛間發(fā)生碰撞和追尾事故。下圖虛線框內(nèi)為某種電磁緩沖車的結(jié)構(gòu)示意圖,在緩沖車的底部還安裝有電磁鐵(圖中未畫出),能產(chǎn)生垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在緩沖車的PQ、MN導(dǎo)軌內(nèi)有一個(gè)由高強(qiáng)度材料制成的緩沖滑塊K,滑塊K可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng)。在滑塊K上繞有閉合矩形線圈abcd,線圈的總電阻為R,匝數(shù)為n,ab的連線長為L,緩沖車在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)。
(1)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,求緩沖車廂速度減半時(shí)滑塊K上線圈內(nèi)的感應(yīng)電流大小和方向;
(2)如果緩沖車以速度v0與障礙物碰撞后滑塊K立即停下,求緩沖車廂從碰撞到停下過程中通過的位移(設(shè)緩沖車廂與滑塊K始終不相撞);
(3)設(shè)緩沖車廂質(zhì)量為m1 ,滑塊K質(zhì)量為m2,如果緩沖車以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí).在它前進(jìn)的方向上有一個(gè)質(zhì)量為m3的靜止物體C,滑塊K與物體C相撞后粘在一起。碰撞時(shí)間極短。設(shè)m1 = m2 = m3 = m, cd邊進(jìn)入磁場之前,緩沖車(包括滑塊K)與物體C達(dá)到相同的速度,求相互作用的整個(gè)過程中線圈abcd產(chǎn)生的焦耳熱。(物體C與水平面間摩擦不計(jì))

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在勻強(qiáng)磁場中有一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí),突然與一不帶電的靜止粒子碰撞并合為一體,那么結(jié)合后粒子的軌跡應(yīng)為下圖的哪一個(gè)(實(shí)線為原軌跡,虛線為碰后軌跡,不計(jì)粒子重力)(   )

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

關(guān)于安培力和洛倫茲力,如下說法中正確的是
A.帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí),一定受到洛倫茲力作用
B.放置在磁場中的通電導(dǎo)線,一定受到安培力作用
C.洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷一定不做功
D.洛倫茲力不改變運(yùn)動(dòng)電荷的動(dòng)量

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