【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),0<x<2L的區(qū)域內(nèi)有一方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),2L<x<3L的區(qū)域內(nèi)有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。x>3L的區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。某時(shí)刻,一帶正電的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度進(jìn)入電場(chǎng);之后的另一時(shí)刻,一帶負(fù)電粒子以同樣的初速度從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)。正、負(fù)粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與電場(chǎng)和碰場(chǎng)邊界的夾角分別為6030°,兩粒子在磁場(chǎng)中分別運(yùn)動(dòng)半周后在某點(diǎn)相遇。已經(jīng)兩粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用都可忽略不計(jì),兩粒子帶電量大小相等。求:

1正、負(fù)粒子的質(zhì)量之比mlm2;

2兩粒子相遇的位置P點(diǎn)的坐標(biāo);

3兩粒子先后進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間差。

【答案】12P點(diǎn)的坐標(biāo)為: ; 3

【解析】試題分析:(1)設(shè)粒子初速度為,進(jìn)磁場(chǎng)方向與邊界的夾角為θ

,則粒子在第一個(gè)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2t,在第二個(gè)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t

①②③

所以

2)正粒子在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為3t

第一個(gè)t的豎直位移為,第二個(gè)t的豎直位移為,由對(duì)稱性,第三個(gè)t的豎直位移為,所以

結(jié)合①②

同理

由幾何關(guān)系,P點(diǎn)的坐標(biāo)為

3)設(shè)兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為

由幾何關(guān)系

兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期

由于兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以進(jìn)電場(chǎng)時(shí)間差即為磁場(chǎng)中相遇前的時(shí)間差

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】一質(zhì)量為M6 kg的木板B靜止于光滑水平面上,物塊A質(zhì)量為6 kg,停在B的左端。質(zhì)量為1 kg的小球用長(zhǎng)為0.8 m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O上,將輕繩拉直至水平位置后,由靜止釋放小球,小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞后反彈,反彈所能達(dá)到的最大高度為0.2 m,物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ0.1,為使AB達(dá)到共同速度前A不滑離木板,求:

(1)木板B至少多長(zhǎng)。

(2)從小球釋放到A、B達(dá)到共同速度,球及A、B組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一橫截面為等腰三角形的斜面體放在地面上,斜面的傾角均為30°,兩個(gè)均可視為質(zhì)點(diǎn)的完全相同的滑塊甲和乙放在斜面體上,如圖所示,斜面體在地面上靜止而兩滑塊剛好沿斜面勻速下滑;假設(shè)一切接觸面均有摩擦,在滑塊甲、乙上分別施加沿兩斜面向下的外力F1F2,且F1>F2,則兩滑塊在下滑的過程中

A. 滑塊乙與斜面體之間的摩擦力增大

B. 地面對(duì)斜面體的摩擦力向右

C. 滑塊甲對(duì)斜面體的壓力增大

D. 斜面體對(duì)地面的壓力大小等于三者重力之和

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水手四號(hào)是美國(guó)成功發(fā)射的一顆火星探測(cè)器,水手四號(hào)在距離火星表面h處環(huán)繞火星做圓周運(yùn)動(dòng),并成功地向地球傳輸了數(shù)據(jù)。已知火星的半徑為R,引力常量為G,下列說法正確的是

A. 水手四號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)小于地球的第一宇宙速度

B. 水手四號(hào)在距離火星表面h處的環(huán)繞速度可能等于火星的第一宇宙速度

C. 如果測(cè)出水手四號(hào)的運(yùn)行周期,即可估算出火星的質(zhì)量

D. 水手四號(hào)在由地面發(fā)射到運(yùn)行軌道的過程中機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路來測(cè)節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。該同學(xué)選好器材后,進(jìn)行操作(其中是保護(hù)電阻)。

1該同學(xué)測(cè)量時(shí)記錄了6組數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)面出了U-I圖線如圖丙所示,根據(jù)圖線求出干電池

的電動(dòng)勢(shì)E=_________V(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=___________Ω。

2若保護(hù)電阻的阻值未知,該干電池的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r已經(jīng)測(cè)出,在圖乙的電路中只需改動(dòng)一條線就可測(cè)量出的阻值。該條線是_________,需改接為________(請(qǐng)用接線柱處的字母去表達(dá))。改接好后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讀出電壓表的示數(shù)為U、電流表示數(shù)為I,電源的電動(dòng)勢(shì)用E表示,內(nèi)電阻用r 表示,則=__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如右圖所示,某廣場(chǎng)的電動(dòng)扶梯坡面與水平面成θ角,質(zhì)量為m的人站在電梯上,并始終隨電梯一起從靜止開始勻加速上升,達(dá)到規(guī)定的速度后勻速上升,最后勻減速上升直到停止。若用G表示人受到的重力,用N表示人受到的支持力,用f表示人受到的摩擦力,則下列說法中正確的是( )

A. 上升過程中,f一直做負(fù)功

B. 上升過程中,G一直做負(fù)功

C. 上升過程中,N一直做正功

D. 上升過程中,f一直做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí),將小球做平拋運(yùn)動(dòng),用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相,拍攝到了如圖所示的照片,已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)9.8cm,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.8m/s2

(1)若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),水平向右和豎直向下為平角直角坐標(biāo)系的正方向,則沒有被拍攝到的小球(在圖中沒有方格的區(qū)域內(nèi))位置坐標(biāo)為________【用圖中格數(shù)表示坐標(biāo),比如圖中標(biāo)記為2的小球坐標(biāo)為:(2,1)】.

(2)小球平拋的初速度大小為__________m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上.A、B兩小球的質(zhì)量分別為、,重力加速度為g,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為(

A. 都等于

B. 0

C. 0

D. 0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷、,其在x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)x變化的關(guān)系如圖像所示,M、NPx軸上的三點(diǎn),N為圖像的最低點(diǎn),且MN=NP,下列說法正確的是

A. M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. MN之間的電場(chǎng)方向沿x軸的負(fù)方向

D. 將一個(gè)帶正電的試探電荷從M點(diǎn)沿x軸移到P點(diǎn),靜電力先做負(fù)功后做正功

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