【題目】如圖所示,在坐標系第一象限內(nèi)I、Ⅱ區(qū)域有磁場,磁感應(yīng)強度大小,方向垂直紙面向里,I區(qū)域有與磁場正交的勻強電場,電場強度大小,方向未知,F(xiàn)有一質(zhì)量、電荷量的帶負電的粒子以某一速度v沿與x軸正方向夾角為的方向從O點進入第一象限,在I區(qū)域內(nèi)做直線運動,而后進入Ⅱ區(qū)域,由右側(cè)射出,一段時間后,粒子經(jīng)過x軸上的D點(圖中未畫出)。已知A點坐標為、C點坐標為,,,不計粒子重力。求:

1)粒子速度的大小v

2)粒子運動軌跡與x軸的交點D的坐標;

3)由O運動到D點的時間。

【答案】1;(2 ;(3

【解析】

1)粒子在區(qū)域內(nèi)做直線運動,因為速度的變化會引起洛倫茲力的變化,所以粒子必做勻速直線運動。這樣,電場力和洛倫茲力大小相等,方向相反,電場E的方向與微粒運動的方向垂直,即與x軸正向成角斜向右下方。由平衡條件有

2)粒子進入區(qū)域洛倫茲力提供向心力做圓周運動,軌跡如圖所示

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

由幾何知識得

解得

粒子在磁場右邊界射出點距x軸,根據(jù)幾何關(guān)系得

所以D點坐標為,

3)由O運動到D點分三段,I區(qū)域內(nèi)有

區(qū)域內(nèi)有

出磁場后有

O運動到D點的時間

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,由A狀態(tài)經(jīng)歷兩個不同的變化過程到C狀態(tài)(ACABC)且AC處于同一條等溫線上,以下說法正確的是(

A.氣體在AC的過程中吸收的熱量大于對外做的功

B.氣體在AC的過程中,氣體分子的平均動能不變,分子密集程度減小,因此壓強減小

C.氣體在AC過程吸收的熱量小于在ABC過程吸收的熱量

D.氣體在BC過程中,壓強減小的原因是氣體分子平均動能減小

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【題目】如圖所示,扇形區(qū)域AOC內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,邊界OA上有一粒子源S.某一時刻,從S平行于紙面向各個方向射出大量帶正電的同種粒子(不計粒子的重力及粒子間的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,經(jīng)過一段時間粒子從邊界OC射出磁場.已知∠AOC60,從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的最長時間等于T為粒子在磁場中運動的周期),則從邊界OC射出的粒子在磁場中運動的時間可能為

A.B.C.D.

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【題目】在傾角為的斜面上固定兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌PQ。MN,相距為L,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。有兩根質(zhì)量均為m、電阻均為r的金屬棒a、b,先將a棒垂直導(dǎo)軌放置,用跨過光滑定滑輪的細線與物塊c連接,連接a棒的細線平行于導(dǎo)軌,由靜止釋放e,此后某時刻,將b也垂直導(dǎo)軌放置,a、c此刻起做勻速運動,b棒剛好能靜止在導(dǎo)軌上。a棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直,兩棒與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計。求:

(1)物塊c的質(zhì)量:

(2)放上b棒時,物塊c已下落的高度。

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【題目】如圖所示,在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為mm、2m、3m的四個木塊AB、C、D,木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連,木塊間的動摩擦因數(shù)均為,木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。若用水平拉力F拉木塊B,使四個木塊一起勻速前進,則需要滿足的條件是(

A.木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為

B.木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為

C.輕繩拉力最大為

D.水平拉力F最大為

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【題目】如圖,MNPQ是兩根互相平行、豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌足夠長,電阻不計,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向里。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌始終良好接觸,金屬桿具有一定的質(zhì)量和電阻。開始時,將開關(guān)S斷開,讓金屬桿ab由靜止開始自由下落,經(jīng)過一段時間,再將開關(guān)S閉合,從閉合開關(guān)S開始計時,取豎直向下為正方向,則金屬桿運動的動能EK、加速度a、所受到的安培力,及電流表的示數(shù),隨時間t變化的圖象可能是

A.B.C.D.

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【題目】下列關(guān)于近代物理知識的描述中,正確的是( 。

A.氫原子的基態(tài)能級為―13.6eV,當用光子能量為11.05eV的光照射處于基態(tài)的氫原子時,氫原子可以吸收光子而躍遷至的激發(fā)態(tài)

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C.衰變中產(chǎn)生的射線實際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

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A. 磁場方向一定垂直紙面向里

B. A放出的是α粒子,B放出的是β粒子

C. aα粒子運動軌跡,dβ粒子運動軌跡

D. a軌跡中粒子比b軌跡中的粒子動量大

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A.AC邊射出的粒子在磁場中運動最短時間為

B.粒子在磁場中運動最長時間為

C.在磁場中運動時間相等,θ最多有兩個不同的值

D.在三角形AOC邊界上,有粒子射出的邊界線總長為2a

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