【題目】如圖所示，平行金屬板上下相對，金屬板總長度為3L，被絕緣橡膠墊（厚度不計）分成兩部分，左側長度為2L，右側長度為L，實際構成了兩個并排水平放置的平行板電容器，左側電容器上板帶負電，下板帶正電，右側電容器下板帶負電，上板帶正電。兩電容器內(nèi)部電場強度大小相等。電容器右側區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面向外的勻強磁場，直線OO'是電容器的中心線。有兩個電荷量相等的帶電粒子A和B，A帶正電，B帶負電，某時刻先后從電容器最左端O點沿OO'方向以初速度v0.進入電場，然后進入磁場，A、B兩粒子在磁場中分別運動半周后在某點P相遇。已知A粒子質(zhì)量為B粒子質(zhì)量的3倍，A粒子進入磁場時速度方向與豎直方向的夾角為60°，不考慮左右兩電場的相互影響，不計粒子的重力以及粒子之間的相互作用力，求：

（1）B粒子進入磁場時的速度方向；

（2）兩粒子出電場時在豎直方向的位移大��；

（3）A粒子比B粒子早進入電場多長時間。

【答案】（1）與豎直方向的夾角為30°；（2），；（3）

【解析】

（1）設A粒子進入磁場時豎直方向的速度為vy，則有

在電場中豎直方向先加速、后減速，則有

根據(jù)水平方向做勻速直線運動，則有

聯(lián)立得

同理，對于粒子B，則有

因為

所以

解得，可知B粒子進入磁場時速度方向與豎直方向的夾角為30°；

（2）粒子A在兩個電場中豎直方向的位移之和為

結合（1）中mA的表達式，解得

同理，粒子B在兩個電場中豎直方向的位移之和

（3）設兩粒子在磁場中運動半徑分別為RA、RB，兩粒子在磁場中運動時間均為半個周期，如圖所示

由幾何關系有

粒子在磁場中做圓周運動的速度

粒子在磁場中運動半周的時間分別為

由于兩粒子在電場中運動時間相同，所以進入電場的時間差為在磁場中運動半周的時間差，即

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究平拋運動規(guī)律”的實驗中：

①在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡．為了能較準確地描繪運動軌跡，

A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持

B．每次釋放小球的位置必須 （填“相同”或者“不同”）

C．每次必須由 釋放小球（“運動”或者“靜止”）

D．小球運動時不應與木板上的白紙相接觸

E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，將點連成 （“折線”或“直線”或“光滑曲線”）

②某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，忘記記下小球拋出點的位置O，如圖所示，A為物體運動一段時間后的位置。g取10m/s2，根據(jù)圖象，可知平拋物體的初速度為 ；小球拋出點的位置O的坐標為 。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖中虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)是理想電流表)。設踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2 Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R＝30－0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)。下列說法正確的是(　　)

A. 該秤能測量的最大體重是1400 N

B. 該秤能測量的最大體重是1300 N

C. 該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375 A處

D. 該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400 A處

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】嫦娥四號探測器作為世界首個在月球背面軟著陸和巡視探測的航天器，其主要任務是著陸月球表面，繼續(xù)更深層次更加全面地科學探測月球地質(zhì)、資源等方面的信息，完善月球的檔案資料。嫦娥四號探測器在月球表面著陸過程十分復雜，要經(jīng)過一系列的軌道變換，其中就包括如圖所示的由圓形軌道變軌為與之相切的橢圓軌道。下列說法正確的是（　�。�

A.嫦娥四號沿圓軌道運行時的加速度等于月球表面的重力加速度

B.嫦娥四號沿橢圓軌道運行時，越接近月球表面其運行速率越小。

C.嫦娥四號在圓軌道上運行的周期大于在橢圓軌道上運行時的周期

D.嫦娥四號由圓軌道變成橢圓軌道必須在P點點火加速

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩個同學相互配合，利用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律�？邕^定滑輪的細繩兩端與兩個鉤碼A、B相連，其中鉤碼A的質(zhì)量為m，鉤碼B的質(zhì)量為M（M>m）。實驗過程如下：

①鉤碼A放置在地面上，鉤碼B跨過定滑輪懸空，同學甲用手將鉤碼A壓在地面上，使得A、B靜止不動，同學乙用米尺測量并記錄鉤碼B的底端距地面的高度為H，然后手持秒表，做好測量B落地時間的準備。

②某時刻，同學甲松手讓A、B運動起來，與此同時，同學乙開啟秒表，在鉤碼B落地時停止計時，記錄下鉤碼B的運動時間。

③重復測量幾次下落時間，取其平均值作為測量值t。

請回答下列問題：

(1)鉤碼B落地時的瞬時速度v=________。

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，并知道當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，如果關系式H=________成立，則可說明機械能守恒定律成立。

(3)你認為本實驗誤差產(chǎn)生的原因，可能有________。(寫出一條即可)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，與水平面夾角θ＝37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點，且固定于豎直平面內(nèi)�；瑝K從斜面上的A點由靜止釋放，經(jīng)B點后沿圓軌道運動，通過最高點C時軌道對滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.25。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊在C點的速度大小vC；

（2）滑塊在B點的速度大小vB；

（3）A、B兩點間的高度差h。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球用不可伸長的細線懸掛起來，將細線水平拉直后由靜止釋放小球，小球運動到最低點時的速度為v、向心加速度為a，重力的功率為P、繩子的拉力為F，若不改變小球的質(zhì)量，把細線的長度增加一倍，仍將細線水平拉直后由靜止釋放小球，下面說法正確的是（　�。�

A.改變細線長度之后，小球在最低點的速度v變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍

B.改變細線長度之后，小球在最低點時重力的功率P變?yōu)樵瓉淼?/span>倍

C.改變細線長度前后，小球在最低點時向心加速度a都等于重力加速度的2倍

D.改變細線長度前后，小球在最低點時繩子拉力F都等于小球重力的2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點計時器的工作頻率為50Hz。

(1)實驗中木板略微傾斜，這樣做________；

A．是為了使釋放小車后，小車能勻加速下滑

B．是為了增大小車下滑的加速度

C．可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動

(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條…合并起來掛在小車的前端進行多次實驗，每次都要把小車拉到同一位置再釋放。把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W1，第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為2W1……橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出。根據(jù)第四次的紙帶（如圖所示）求得小車獲得的速度為________m/s。

(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W-v圖象如圖所示，根據(jù)圖線形狀，可知對W與v的關系符合實際的是圖________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導軌 MN、PQ間距，其電阻不計， 兩導軌及其構成的平面均與水平面成 30角。桿 1、桿 2 是兩根用細線連接的金屬桿，分別垂 直導軌放置，每桿兩端都與導軌始終接觸良好，其質(zhì)量分別為 m1=0.1kg 和 m2=0.2kg，兩桿 的總電阻R=3Ω，兩桿在沿導軌向上的外力F作用下保持靜止。整個裝置處在磁感應強度 B=1T 的勻強磁場中，磁場方向與導軌所在平面垂直，在 t=0 時刻將細線燒斷，保持F不變，重力加速度 g=10m/s2，求：

（1）細線燒斷瞬間，桿 1的加速度 a1 的大��；

（2）細線燒斷后，兩桿最大速度 v1、v2 的大�。�

（3）兩桿剛達到最大速度時，桿 1 上滑了 0.8 米，則從 t=0 時刻起到此刻用了多長時間？

（4）在（3）題情景中，電路產(chǎn)生的焦耳熱。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案