【題目】如圖所示,在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),第四象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng).從y軸上坐標(biāo)為(0,a)的點(diǎn)向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與y軸正方向成30°~150°角,且在xOy平面內(nèi).結(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進(jìn)入第四象限的復(fù)合場(chǎng)區(qū).已知帶電粒子的電荷量為+q,質(zhì)量為m,不計(jì)粒子的重力,不計(jì)粒子之間的相互影響.

(1)確定進(jìn)入磁場(chǎng)速度最小的粒子的速度方向,并求出速度大。

(2)所有通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)的粒子中,求出最短時(shí)間與最長(zhǎng)時(shí)間的比值.

(3)從x軸上x(chóng)=(-1)a的點(diǎn)射入第四象限的粒子穿過(guò)電磁場(chǎng)后經(jīng)過(guò)y軸上y=-b的點(diǎn),求該粒子經(jīng)過(guò)y=-b點(diǎn)時(shí)的速度大。

【答案】(1)垂直y軸 (2)1∶5

(3)

【解析】(1)設(shè)速度為v的粒子與y軸夾角為θ,垂直到達(dá)x軸上滿足a=Rsin θ

又qvB=

得v=

可見(jiàn)θ=90°時(shí)粒子速度最小,最小值vmin.

(2)最長(zhǎng)時(shí)間對(duì)應(yīng)粒子初速度與y軸正方向成30°角,轉(zhuǎn)過(guò)150°,t1×

最短時(shí)間對(duì)應(yīng)粒子初速度與y軸負(fù)方向成30°角,轉(zhuǎn)過(guò)30°,t2×

故t2∶t1=1∶5.

(3)設(shè)粒子射入第一象限時(shí)與y軸負(fù)方向夾角為α,則有

R′-R′cos α=(-1)a

R′sin α=a

得到α=45°,R′=a

速度v0

設(shè)到達(dá)y軸速度為v′,則qEb=mv′2mv

解得經(jīng)過(guò)y=-b點(diǎn)時(shí)的速度大小為

v′=.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)可視為沒(méi)有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.用天平分別測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;

c.在A和B間放入一個(gè)被壓縮的輕彈簧,用電動(dòng)卡銷(xiāo)鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;

d.用刻度尺測(cè)出A的左端至C板的距離L1;

e.按下電鈕放開(kāi)卡銷(xiāo),同時(shí)分別記錄滑塊A、B運(yùn)動(dòng)時(shí)間的計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束,記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1和t2.

(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測(cè)量的物理量及其符號(hào)是_________________.

(2)利用上述測(cè)量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是________________,上式中算得的A、B兩滑塊的動(dòng)量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因有__________________(至少答出兩點(diǎn)).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法,其中不正確的是

A. 微粒運(yùn)動(dòng)即布朗運(yùn)動(dòng),說(shuō)明液體分子的運(yùn)動(dòng)也是毫無(wú)規(guī)則的

B. 當(dāng)兩個(gè)相鄰的分子間距離為r0時(shí),它們間相互作用的引力和斥力大小相等

C. 食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個(gè)方向都是一樣的

D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列對(duì)天體的認(rèn)識(shí)正確的是(  )

A. 可知,兩物體間距離r減小時(shí),它們之間的引力增大,距離r趨于零時(shí),萬(wàn)有引力無(wú)限大

B. 行星繞太陽(yáng)橢圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),太陽(yáng)位于橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)處

C. 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒(méi)有受到萬(wàn)有引力的作用

D. 根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知,行星在近日點(diǎn)的速度小于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)為探究合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),他的操作步驟:

(1)按圖擺好實(shí)驗(yàn)裝置,其中小車(chē)質(zhì)量M0.20 kg,鉤碼總質(zhì)量m0.05 kg.

(2)釋放小車(chē),然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(電源頻率為f50 Hz),打出一條紙帶.

(3)他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如圖所示.

把打下的第一點(diǎn)記作0,然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,用厘米刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d10.041m,d20.055md30.167m,d40.256md50.360m,d60.480m…,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g10 m/s2)作為小車(chē)所受合力,算出打下0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)合力做功W________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),用正確的公式Ek________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點(diǎn)時(shí)小車(chē)的動(dòng)能作為小車(chē)動(dòng)能的改變量,算得Ek0.125 J.

(4)此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,他沒(méi)能得到合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量,且誤差很大.通過(guò)反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是________(雙項(xiàng)選擇題)

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

B.沒(méi)有平衡摩擦力,使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多

C.釋放小車(chē)和接通電源的次序有誤,使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏小

D.沒(méi)有使用最小刻度為毫米的刻度尺測(cè)距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的AB兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長(zhǎng),質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方,BC碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng).在以后的運(yùn)動(dòng)中,求:

(1)當(dāng)彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),物體A的速度多大?

(2)彈性勢(shì)能的最大值是多大?

(3)通過(guò)計(jì)算判斷,A的速度有可能向左嗎?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】放在光滑水平面上的物體,僅在兩個(gè)同向水平力的共同作用下開(kāi)始運(yùn)動(dòng),若這兩個(gè)力分別做了6J和8J的功,則該物體的動(dòng)能增加了( )

A.48J B.14J C.10J D.2J

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示,汽車(chē)通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出,繩與汽車(chē)連接點(diǎn)A距滑輪頂點(diǎn)高為h,開(kāi)始時(shí)物體靜止,滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊,汽車(chē)以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到跟汽車(chē)連接的細(xì)繩與水平夾角為30°,則( )

A.從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功mgh

B.從開(kāi)始到繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功mgh+mv2

C.在繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功的功率為mgv

D.在繩與水平夾角為30°時(shí),拉力做功的功率大于mgv

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某人在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,他站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只相同的飛鏢A、B由同一位置水平擲出,兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖),若不計(jì)空氣阻力,則A飛鏢(

A. 在空中飛行時(shí)間較長(zhǎng) B. 所受合外力較大

C. 飛行的加速度較大 D. 擲出時(shí)的速度較大

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同步練習(xí)冊(cè)答案