【題目】如圖所示,在一等腰直角三角形ADC區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(包含邊界),AD=DC=a,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子,以某一速度v1從D點(diǎn)沿DA邊射入磁場,后垂直于AC邊射出磁場,粒子的重力忽略不計(jì)。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向?

(2)若改變粒子射入磁場速度大小,使粒子從CD邊射出,求粒子從CD邊射出的最大速度v2為多少?

【答案】(1) ,垂直紙面向外 (2)

【解析】

1)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動,垂直于AC邊出來,做軌跡,找出幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算即可;

2)當(dāng)粒子運(yùn)動的軌跡和AC邊相切時(shí),粒子從CD邊射出且速度最大,軌跡是個(gè)半圓,利用幾何關(guān)系求解即可。

1)由題意可得,帶電粒子在磁場中只受洛倫茲力,所以做勻速圓周運(yùn)動,由于粒子運(yùn)動速度垂直CDCE,所以粒子在圓周運(yùn)動的圓心為C點(diǎn)。設(shè)粒子在圓周運(yùn)動的半徑為,則:

由以上兩式可得磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為:

由左手定則可得,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蛲狻?/span>

2)當(dāng)粒子運(yùn)動的軌跡和AC邊相切時(shí),粒子從CD邊射出且速度最大。設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為,由幾何圖形可得:

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,向一個(gè)空的鋁飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蠟密封,在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略),如果不計(jì)大氣壓的變化,這就是一個(gè)簡易的氣溫計(jì)。已知鋁罐的容積是360cm3,吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻,橫截面積為0.2cm2,吸管的有效長度為20cm,當(dāng)溫度為25 ℃時(shí),油柱離管口10cm。如果需要下列計(jì)算,可取相應(yīng)的近似值:360298362296.4 364298362299.6

1)吸管上標(biāo)刻度值時(shí),刻度是否均勻?說明理由; (系數(shù)可用分?jǐn)?shù)表示)

2)計(jì)算這個(gè)氣溫計(jì)的測量范圍(結(jié)果保留一位小數(shù),用攝氏溫度表示。)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018年7月12日,C919大型客機(jī)102機(jī)順利完成首次空中遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)場飛行。假設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的滑跑是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速1.6×103m時(shí)才能達(dá)到起飛所要求80m/s的速度。已知飛機(jī)的質(zhì)量為7.0×104kg,滑跑時(shí)受到的阻力恒為重力的0.1倍,取g=10m/s2,則在飛機(jī)滑跑的過程中

A. 飛機(jī)加速度的大小為4m/s2 B. 飛機(jī)滑跑的時(shí)間為20s

C. 飛機(jī)牽引力的功率與位移成正比 D. 飛機(jī)牽引力的最大功率為1.68×107W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖兩個(gè)質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B物塊用足夠長的輕繩跨過一質(zhì)量可忽略的光滑定滑輪連接,A套在豎直桿ab,ab桿光滑且足夠長,滑輪到ab桿的垂直距離為L=0.123m,開始時(shí)讓連接A的細(xì)繩與豎直方向垂直,同時(shí)由靜止釋放A和B在之后的運(yùn)動過程中B始終未到達(dá)滑輪處高度(滑輪大小不計(jì),空氣阻力不計(jì),g=10m/s2)下列說法正確的是( )

A. AB系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. B的機(jī)械能先增加再減少

C. AB系統(tǒng)動能一直在增加

D. 當(dāng)OA與豎直方向夾角為37°時(shí),vA=1m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在豎直向上、大小為E的勻強(qiáng)電場和沿水平方向、垂直于紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場,一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球用長為L的絕緣細(xì)線吊著懸于O點(diǎn),給小球一個(gè)水平方向的初速度,小球在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,細(xì)線張力不為零;某時(shí)刻細(xì)線斷開,小球仍做半徑為L的勻速圓周運(yùn)動,不計(jì)小球的大小,重力加速度為g

A. 細(xì)線未斷時(shí),小球沿順時(shí)針方向運(yùn)動

B. 小球的帶電量為

C. 小球運(yùn)動的速度大小為

D. 細(xì)線未斷時(shí),細(xì)線的拉力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行光滑導(dǎo)軌豎直固定放置,導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌間、水平虛線cdef間的區(qū)域Ⅰ內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場、虛線ef下方的區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面向外的勻強(qiáng)磁場,兩區(qū)域內(nèi)的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,cd、ef間的距離為為H,長度均為L、質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b垂直于導(dǎo)軌表面放置,金屬棒a離磁場邊界cd有一定的高度、b離磁場邊界cd的距離為,其中g為重力加速度。先固定金屬棒b,由靜止釋放金屬棒a,金屬棒a進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ后做加速運(yùn)動,金屬棒a在到達(dá)虛線ef之前加速度已為0,當(dāng)金屬棒a剛好要出區(qū)域Ⅰ時(shí)釋放金屬棒b,此后,金屬棒b在到達(dá)虛線ef之前加速度也已為0,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻,導(dǎo)軌足夠長,兩金屬棒運(yùn)動過程中始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好。求:

1)金屬棒a剛好要出區(qū)域I時(shí)速度大;

2)金屬棒b剛進(jìn)區(qū)域I時(shí)加速度的大小和方向;

3)若金屬棒a開始釋放的位置離磁場邊界cd的距離為h,則從金屬棒a釋放到金屬棒b剛好要出區(qū)域I的過程中,回路中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/mA、B兩點(diǎn)相距0.2m,兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°,下列說法正確的是( 。

A. AB兩點(diǎn)間的電勢差是UAB=6×104V

B. 若取A點(diǎn)的電勢為0,則B點(diǎn)的電勢φB=3×104V

C. 電荷量2×10-4C的正電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電勢能減少6J

D. 電荷量2×10-4C的負(fù)電荷從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)電場力做功為6J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上,可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放在木板的上表面。t = 0時(shí)刻,給木板一個(gè)水平向右的初速度v0,同時(shí)對木板施加一個(gè)水平向左的恒力F,經(jīng)一段時(shí)間,滑塊從木板上掉下來。已知木板質(zhì)量M =3 kg,高h = 0.2 m,與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2;滑塊質(zhì)量m =0.5 kg,初始位置距木板左端L1=0.46 m,距木板右端L2=0.14 m;初速度v0=2 m/s,恒力F = 8 N,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)滑塊從離開木板開始到落至地面所用時(shí)間;

(2)滑塊離開木板時(shí),木板的速度大小;

(3)從t = 0時(shí)刻開始到滑塊落到地面的過程中,摩擦力對木板做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,M是一個(gè)理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)之比n1n2101,接線柱ab接一正弦交變電源,其電壓為u220sin100πt V。變壓器右側(cè)部分為一火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(電阻隨溫度升高而減小)R1為一定值電阻,所有電表均為理想電表。下列說法正確的是(

A. 電壓表V1示數(shù)為22 V

B. 當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電壓表V2的示數(shù)變小

C. 當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電阻R1的功率變小

D. 當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí),電流表A的示數(shù)變小

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