【題目】如圖所示，在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，區(qū)域II內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I、區(qū)域II的寬度均為，高度分別為EF=2L，和DE= ，質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標(biāo)為（-2L，-2L）的A點(diǎn)以速度，沿x軸正方向射出，恰好經(jīng)過坐標(biāo)為（0，-L）的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，粒子重力忽略不計(jì)，求：

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；

(2)要使粒子從區(qū)域II的右邊界DE離開磁場，可在區(qū)域II內(nèi)加垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍；

(3)若粒子恰能從II區(qū)右邊界DE間離x軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)射出，求粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，有， ， ，

(2)設(shè)帶電粒子經(jīng)C典時(shí)的豎直分速度為，速度為v， ，解得

可知方向與y軸正向成45°斜向上，粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域I做勻速圓周運(yùn)動，

由

解得:

根據(jù)幾何關(guān)系可知，帶電粒子從區(qū)域II的上邊界離開磁場的半徑滿足

由，

解得

(3)粒子在區(qū)域I磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為，

粒子在區(qū)域I區(qū)域運(yùn)動的時(shí)間為

粒子在II區(qū)域運(yùn)動的最大半徑為r，

轉(zhuǎn)過的圓心角為β，由幾何關(guān)系可知

粒子在區(qū)域II區(qū)域運(yùn)動的時(shí)間為

粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲所示為“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B，它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，P為鉤碼，C為彈簧測力計(jì)，繩與滑輪間的摩擦可以忽略。

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要進(jìn)行的操作是_____（填選項(xiàng)前的字母）。

A．一端帶有定滑輪的長木板必須保持水平

B．小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，先接通電源，再釋放小車，打出一條紙帶，同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)

C．改變P的質(zhì)量，打出幾條紙帶

D．為減小誤差，實(shí)驗(yàn)中一定要保證P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

（2）按圖甲裝置（長木板水平放置）完成實(shí)驗(yàn)，以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，以加速度a為縱坐標(biāo)，圖乙中畫出的a﹣﹣F圖象可能正確的是_____（填選項(xiàng)字母）．若測出的a﹣F圖象的斜率為k，則小車的質(zhì)量為_____。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長為L的正方形單匝導(dǎo)線框ABCD靜止在光滑水平面上，線框右側(cè)某處有一左邊界平行于AD、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，方向垂直于紙面向里。距離磁場邊界L/2處有一與邊界平行的足夠大的擋板PQ．現(xiàn)用大小為F、水平向右的恒力作用在AD中點(diǎn)，線框勻速進(jìn)入磁場，與擋板碰撞后立即靜止，此時(shí)將水平恒力撤去。

（1）求AD到達(dá)磁場邊界時(shí)的速度大��；

（2）求線框在磁場中運(yùn)動的過程中，AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量；

（3）若線框與擋板PQ碰撞后，擋板對線框產(chǎn)生一個(gè)大小為f的恒定吸引力，且磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=B0+kt（k為大于零的常數(shù)）變化，則再經(jīng)過多長時(shí)間線框可以掙脫PQ的束縛？（PQ不影響線框的導(dǎo)電性能且能）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示．鋼球從斜槽上滾下，經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在小球運(yùn)動軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣，然后對準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一點(diǎn)。通過多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來就得到鋼球做平拋運(yùn)動的軌跡．

①實(shí)驗(yàn)所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片，除此之外還需要的一項(xiàng)器材是______

A．天平 B．秒表 C．刻度尺

②在此實(shí)驗(yàn)中，小球與斜槽間有摩擦______（選填“會”或“不會”）使實(shí)驗(yàn)的誤差增大；如果斜槽末端點(diǎn)到小球落地點(diǎn)的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運(yùn)動的時(shí)間______（選填“相同”或“不同”）

③在實(shí)驗(yàn)中，在白紙上建立直角坐標(biāo)系的方法是：使斜槽末端的切線水平，小球在槽口時(shí)，在白紙上記錄球的重心在豎直木板上的水平投影點(diǎn)O，作為小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)，接下來應(yīng)該選擇的步驟是______

A．利用懸掛在槽口的重錘線畫出過O點(diǎn)向下的豎直線為y軸．取下白紙，在紙上畫出過O點(diǎn)，與y軸垂直、方向向右的直線為x軸．

B．從O點(diǎn)向右作出水平線為x軸．取下白紙，在紙上畫出過O點(diǎn)，與x軸垂直、方向向下的直線為y軸．

④如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測量A點(diǎn)的坐標(biāo)為（40cm，20cm），g取10m/s2，則小球平拋的初速度v0=_________m/s，若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xB=60cm，則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為yB=_________m。

⑤一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中采用了如下方法：如圖丙所示，斜槽末端的正下方為O點(diǎn)．用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙，豎直立于正對槽口前的O1處，使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡A．將木板向后平移至O2處，再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，小球撞在木板上留下痕跡B．O、O1間的距離為x1，O、O2間的距離為x2，A、B間的高度差為y．則小球拋出時(shí)的初速度v0為________

A． B． C． D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某著陸器多次變軌后登陸火星的軌跡圖，軌道上的P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上，P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和金火星點(diǎn)，且PQ=2QS，（已知軌道II為圓軌道）下列說法正確的是

A. 著陸器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道II需要點(diǎn)火減速

B. 著陸器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動到S點(diǎn)的時(shí)間是著陸器在軌道III上由P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)的時(shí)間的2倍

C. 著陸器在軌道II上S點(diǎn)與在軌道II上P點(diǎn)的加速度大小相等

D. 著陸器在軌道II上S點(diǎn)的速度小于在軌道III上P點(diǎn)速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在, 的長方形區(qū)域內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場，題感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)子源,在某時(shí)刻向第一象限發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重不計(jì))，速度大小滿足，已知粒子在磁場中做周運(yùn)動的周期為T，則下列說法正確的是（ ）

A. 所以粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)歷最長的時(shí)間為

B. 所以粒子在磁場中運(yùn)動經(jīng)歷最長的時(shí)間小于

C. 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于

D. 從磁場上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量分別為、，彈簧的勁度系數(shù)為,C為一固定擋板。系統(tǒng)原先處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)開始用力沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動，則物塊A從開始運(yùn)動到物塊B剛要離開擋板C時(shí)A發(fā)生的位移等于（ ）

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面上固定有相互垂直的擋板，質(zhì)量均為的兩個(gè)小球和（均可視為質(zhì)點(diǎn)）通過鉸鏈用剛性輕桿連接，分別停靠在兩擋板上，到點(diǎn)的距離為�，F(xiàn)用沿方向的恒力作用于上，由靜止開始沿?fù)醢?/span>運(yùn)動，沿?fù)醢?/span>運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦，則下列說法正確的是（ ）

A. 碰到前，桿對一直做正功

B. 碰到前，當(dāng)的速度最大時(shí)，球的加速度為

C. 碰到時(shí)的速度大小為

D. 碰到前，的加速度方向始終沿方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知磁敏電阻在沒有磁場時(shí)電阻很小，在有磁場時(shí)電阻很大，并且磁場越強(qiáng)阻值越大，為了探測有無磁場，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時(shí)，條件變阻器R使電燈發(fā)光，當(dāng)探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場區(qū)（設(shè)電燈L不會燒壞），則

A. 電燈L變亮

B. 電流表示數(shù)增大

C. 變阻器R的功率增大

D. 磁敏電阻兩端的電壓減小

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案