【題目】如圖所示,有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界OP與水平方向夾角為=45°,緊靠磁場(chǎng)邊界放置長(zhǎng)為6d、間距為d的平行金屬板M、N,M板與磁場(chǎng)邊界的交點(diǎn)為P,磁場(chǎng)邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上.在兩板間存在如圖所示的交變電場(chǎng)(取豎直向下為正方向)其周期.某時(shí)刻從O點(diǎn)豎直向上以初速度v0發(fā)射一個(gè)電量為+q的粒子,結(jié)果粒子恰在圖乙中的時(shí)刻從P點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場(chǎng)。最后從電場(chǎng)的右邊界射出.不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子的質(zhì)量m;

(2)粒子從0點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到射出電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t;

(3)粒子從電場(chǎng)中射出點(diǎn)到M點(diǎn)的距離.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系求出軌跡半徑,根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子質(zhì)量;
(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),分別求出粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,即可得出粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到射出電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子在豎直方向上的位移即可;

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,

軌跡半徑為:
由牛頓第二定律得,解得:
(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為:
則在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng),在與極板平行方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
O點(diǎn)到離開電場(chǎng)的總時(shí)間為:,解得:

(3)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

當(dāng)粒子從時(shí)刻P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后,在豎直方向上運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)的位移為0,速度圖象如圖所示

故粒子在內(nèi)運(yùn)動(dòng)的豎直位移,解得。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩個(gè)物體放在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上,A的質(zhì)量是m,B的質(zhì)量為2m,B離軸距離為R,A離軸距離為2R,在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增加的過程中,兩物體始終相對(duì)盤靜止,則

A. AB的線速度之比為︰1

B. AB的角速度之比為1:1

C. AB的向心加速度之比為1:1

D. 摩擦力對(duì)物體做正功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的通有恒定電流的螺線管沿線圈中線AB正上方水平快速通過時(shí),若線圈始終不動(dòng),則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),下列說法中正確的是(   )

A. FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左

B. FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)先向右后向左

C. FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)先向左后向右

D. FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L的輕桿,一端固定一個(gè)小球,另一端固定在光滑的水平軸上,使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng),小球在最高點(diǎn)的速度為v ,下列說法中正確的是( )

A. V的最小值為

B. 當(dāng)V由零逐漸增大時(shí),小球向心力也逐漸增大

C. 當(dāng)V由零逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的彈力逐漸增大

D. 當(dāng)V由零逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的彈力逐漸減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的xOy平面上,以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的四分之一圓形區(qū)域MON內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.0×10-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中M、N點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)粒子源,不斷地向xOy平面發(fā)射比荷為=5×107 C/kg的帶正電粒子,它們的速度大小都是v=1×105m/s,與x軸正方向的夾角分布在0~90°范圍內(nèi).計(jì)算結(jié)果用π來表示

(1)求平行于x軸射入的粒子,出射點(diǎn)的位置及在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(2)求恰好從M點(diǎn)射出的粒子,從粒子源O發(fā)射時(shí)的速度與x軸正向的夾角;

(3)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)前經(jīng)加速使其動(dòng)能增加為原來的2倍,仍從O點(diǎn)垂直磁場(chǎng)方向射入第一象限,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t與射入時(shí)與x軸正向的夾角的關(guān)系.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,力傳感器固定在天花板上,細(xì)線一端吊著小球,一端連在力傳感器上傳感器顯示細(xì)線拉力的大小。小球的質(zhì)量為m,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)實(shí)驗(yàn)開始前,用游標(biāo)卡尺測(cè)出小球的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則小球的直徑D=________mm。再讓小球處于自然懸掛狀態(tài),測(cè)出懸線的長(zhǎng)為L。

(2)將小球拉離平衡位置使細(xì)線與豎直方向成一定的張角θ,由靜止釋放小球,使小球在豎直面內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),力傳感器測(cè)出懸線的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖丙所示,則小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度的大小為v=________。小球擺到最高點(diǎn)時(shí)與最低點(diǎn)的高度差h=________(均用已知和測(cè)量物理量的符號(hào)表示)

(3)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為________________(用已知和測(cè)量物理量的符號(hào)表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車前方120m有一自行車正以6m/s的速度勻速前進(jìn),汽車以18m/s的速度追趕自行車,若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運(yùn)動(dòng),求:

1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間,兩車相遇

2)若汽車追上自行車后立即剎車,汽車剎車過程中的加速度大小為2m/s2,則再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩車再次相遇

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為半圓形玻璃磚的截面圖,圓的半徑為R,過圓心O的對(duì)稱軸水平,一束平行光豎直向下照射在整個(gè)AB圓弧面上,玻璃磚對(duì)光的折射率為,光在真空中傳播速度為c,求:

(1)折射光線經(jīng)過C點(diǎn)的入射光線到AC面的水平距離s;

(2)照射到C點(diǎn)的折射光線在玻璃磚中傳播的時(shí)間為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北京時(shí)間 6 23 日凌晨,2018 年國(guó)際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站如期舉行。如圖所示,蘇炳添在 百米大戰(zhàn)中,以 9.91s 獲得冠軍,再次平了亞洲記錄,成為當(dāng)之無愧的亞洲第一飛人。據(jù)悉 蘇炳添的起跑反應(yīng)時(shí)間是 0.138s,也是所有選手中最快的一個(gè)。下列說法正確的是

A. 蘇炳添的起跑反應(yīng)時(shí)間 0.138s,指的是時(shí)刻

B. 在研究蘇炳添的起跑技術(shù)動(dòng)作時(shí)可以將他看作質(zhì)點(diǎn)

C. 蘇炳添這次比賽的平均速度大小約為 10.09 m/s

D. 以其他運(yùn)動(dòng)員為參照物,蘇炳添總是靜止的

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案