【題目】如圖所示,水平虛線AA'CC'間距為L,中間存在著方向向右且與虛線平行的勻強(qiáng)電場,CC'的下側(cè)存在一半徑為R的圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外(圖中未畫出),圓形磁場與邊界CC'相切于點(diǎn)M。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的粒子由電場上邊界AA'上的S點(diǎn)以初速度v0垂直射人電場,一段時(shí)間后從M點(diǎn)離開電場進(jìn)人磁場,粒子進(jìn)入磁場的速度大小為,且其運(yùn)動軌跡恰好過圓形磁場的圓心O。粒子所受重力忽略不計(jì),求:

(1)電場強(qiáng)度E的大;

(2)圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)粒子在整個(gè)過程的運(yùn)動軌跡,如圖所示。

粒子在電場從SM做類平拋運(yùn)動,在垂直于電場方向

粒子在M點(diǎn)沿著電場方向速度

所以粒子沿著電場方向的位移

粒子從S點(diǎn)到M點(diǎn),出動能定理

解得

(2)設(shè)粒子在M處的速度與電場方向夾角為θ。則

解得

所以三角形OO'M為等腰直角三角形,設(shè)帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑為r。

由幾何關(guān)系得

由牛頓第二定律

解得

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】如圖所示,足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MM,PQ傾斜放置,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角,兩導(dǎo)軌間距,底端NQ兩點(diǎn)連接的電阻,勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。質(zhì)量,阻值的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置,在平行于導(dǎo)軌平面向上的拉力F作用下沿導(dǎo)軌向上做勻速直線運(yùn)動速度。撤去拉力F,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌繼續(xù)運(yùn)動后速度減為零。運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好, ,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求

(1)拉力F的大小;

(2)撤去拉力F后導(dǎo)體棒上升的過程中電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過的電量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy,x軸沿水平方向,如圖甲所示.第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E1.坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)交變磁場,電場方向豎直向上,場強(qiáng)E2=,勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面.處在第三象限的某種發(fā)射裝置(圖中沒有畫出)豎直向上射出一個(gè)比荷=102C/kg的帶正電的微粒(可視為質(zhì)點(diǎn)),該微粒以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限,并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限.取微粒剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化(以垂直紙面向外的磁場方向?yàn)檎较颍?/span>g=10m/s2.試求:

1)帶電微粒運(yùn)動到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場強(qiáng)度E1;

2+x軸上有一點(diǎn)D,OD=OC,若帶電微粒在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動過程中不再越過y軸,要使其恰能沿x軸正方向通過D點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場的變化周期T0為多少?

3)要使帶電微粒通過C點(diǎn)后的運(yùn)動過程中不再越過y軸,求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積B0T0應(yīng)滿足的關(guān)系?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用電壓表和電流表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表和電流表的內(nèi)阻分別為1kΩ0.1Ω,圖1為實(shí)驗(yàn)原理圖及所需器件圖.

1)在圖2中畫出連線,將器件按原理圖1連接成實(shí)物電路________

2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖3中畫出UI圖象______,根據(jù)圖象讀出電池的電動勢E=_____V,求出電池的內(nèi)阻r=_____Ω

IA

0.12

0.20

0.31

0.32

0.50

0.57

UV

1.37

1.32

1.24

1.18

1.10

1.05

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi),導(dǎo)軌間距為1m,上端連接阻值為2的定值電阻,虛線的上方存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2T,質(zhì)量為1kg的導(dǎo)體棒套在金屬導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,現(xiàn)給導(dǎo)體棒一個(gè)向上的初速度,當(dāng)其剛好越過虛線時(shí)速度為20m/s,導(dǎo)體棒運(yùn)動到虛線上方1m處速度減為零,此后導(dǎo)體棒向下運(yùn)動,到達(dá)虛線前速度已經(jīng)達(dá)到恒定,整個(gè)運(yùn)動過程中導(dǎo)體棒始終保持水平。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均忽略不計(jì),取g=10m/s2。下列說法正確的是

A.導(dǎo)體棒的最大加速度為50m/s2

B.導(dǎo)體棒上升過程中流過定值電阻的電荷量為4C

C.導(dǎo)體棒下落到虛線時(shí)的速度大小為5m/s

D.導(dǎo)體棒從越過虛線到運(yùn)動到最高點(diǎn)所需的時(shí)間為1.8s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一種自動跳閘的閘刀開關(guān)示意圖,O是轉(zhuǎn)動軸,A是絕緣手柄,C是閘刀卡口,M、N接電源線。閘刀處于垂直紙面向里B=01 T的勻強(qiáng)磁場中,CO間距離10 cm。當(dāng)磁場力為02 N時(shí),閘刀開關(guān)會自動跳開。則要使閘刀開關(guān)能跳開,通過絕緣手柄CO中的電流的大小和方向?yàn)?/span>

A電流大小為20A,電流方向O→C

B電流大小為20 A,電流方向C→O

C電流大小為2 A,電流方向O→C

D電流大小為2 A,電流方向C→O

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,E為內(nèi)阻不可忽略的電源,R 1R2為定值電阻,R為光敏電阻.無光照射時(shí),外電路的總電阻比電源的內(nèi)阻小;當(dāng)有光照射在光敏電阻上,且照射光的強(qiáng)度逐漸增大時(shí),下列說法正確的是(

A.電源消耗的總功率減少

B.外電路消耗的功率逐漸減少

C.外電路消耗的功率先增大后減少

D.電壓表的讀數(shù)增大,電流表的讀數(shù)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備利用下列器材測量干電池的電動勢和內(nèi)電阻。

A.待測干電池兩節(jié),每節(jié)電池電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約幾歐姆

B.直流電壓表V1、V2,量程均為3V,內(nèi)阻約為3kΩ

C定值電阻R0未知

D.滑動變阻器R,最大阻值Rm

E.導(dǎo)線和開關(guān)

(1)根據(jù)如圖甲所示的實(shí)物連接圖,在圖乙方框中畫出相應(yīng)的電路圖______。

(2)實(shí)驗(yàn)之前,需要利用該電路圖測出定值電阻R0,方法是先把滑動變阻器R調(diào)到最大阻值Rm,再閉合開關(guān),電壓表V1V2的讀數(shù)分別為U10、U20,則R0=___________(Um、U10U20、Rm表示)

(3)實(shí)驗(yàn)中移動滑動變阻器觸頭,讀出電壓表V1V2的多組數(shù)據(jù)U1U2,描繪出U2-U1圖象如圖丙所示,圖中直線斜率為k,與縱軸的截距為a,則兩節(jié)干電池的總電動勢E=___________,總內(nèi)阻r=___________(k、a、R0表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用伏安法測量待測電阻的阻值。

現(xiàn)有器材為:

待測電阻R(阻值約為

電源(電動勢3V

滑動變阻器(阻值范圍

電流表(量程,

電壓表(量程

開關(guān),導(dǎo)線若干。

實(shí)驗(yàn)要求在測量電路中將電流表外接,滑動變阻器起限流作用.回答下列問題:

(1)按照實(shí)驗(yàn)要求在圖中畫出實(shí)物連線圖____________

(2)若已按實(shí)驗(yàn)要求接線,閉合開關(guān)后移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)始終約為3V,電流表的示數(shù)始終接近0.寫出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的一個(gè)原因:____________

(3)在連線正確后,閉合開關(guān),電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖甲、乙所示;由圖可知,電壓表讀數(shù)為_________V,電流表讀數(shù)為_________A;由此可得待測電阻的阻值為________(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

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