11．如圖所示，在xoy平面的第一象限內(nèi)加一垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正電粒子（重力不計）從坐標(biāo)原點以速度v0射入第一象限，速度方向與x軸正向成37°角，粒子打在x軸上P點（圖中未畫出），若把磁場換為與xoy平面平行且與x軸正向成53°角斜向下的勻強方向，同一粒子仍從坐標(biāo)原點以同一速度v0射入，粒子也打在P點，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）P點的坐標(biāo)；
（2）勻強電場的電場強度．

分析 （1）根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出半徑公式，再跟幾何關(guān)系聯(lián)立即可求出P點坐標(biāo)；
（2）粒子在該電場中做類平拋運動，利用運動的合成和分解幾何牛頓第二定律及運動學(xué)規(guī)律聯(lián)立即可；

解答 解：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，設(shè)運動半徑為R，
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得：qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$…①
由幾何關(guān)系可得：xoP=2Rsin37°…②
聯(lián)立①②式解得：xoP=$\frac{6m{v}_{0}}{5qB}$…③
則P點坐標(biāo)為：（$\frac{6m{v}_{0}}{5qB}$，0）
（2）粒子在電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律得：
xoPcos37°=v0t…④
xoPsin37°=$\frac{1}{2}$at2…⑤
Eq=ma…⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式解得：E=$\frac{25}{16}B{v}_{0}$
答：（1）P點坐標(biāo)為（$\frac{6m{v}_{0}}{5qB}$，0）；
（2）勻強電場的電場強度為$\frac{25}{16}B{v}_{0}$．

點評 本題考查帶電粒子在磁場和電場中的運動，磁場中粒子做勻速圓周運動，電場中粒子做類平拋運動，解題關(guān)鍵是要畫出粒子運動軌跡的示意圖，明確粒子的運動形式，選擇合適的規(guī)律解題，問題都較為常規(guī)，難度不大．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以4m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同．則碰撞前后小球速度變化量的大小△v和動能變化量大小△Ek為（　　）
A．△v=0，△Ek=0B．△v=8m/s，△Ek=0
C．△v=8m/s，△Ek=4.8JD．△v=0，△Ek=4.8J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示，一足夠大的傾角θ=30°的粗糙斜面上有一個粗細(xì)均勻的由同種材料制成的金屬線框abcd，線框的質(zhì)量m=0.6kg，其電阻值R=1.0Ω，ab邊長L1=1m，bc邊長L2=2m，與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{9}$．斜面以EF為界，EF上側(cè)有垂直于斜面向上的勻強磁場．一物體通過絕緣細(xì)線跨過光滑定滑輪與線框相連，連接線框的細(xì)線與斜面平行且線最初處于松弛狀態(tài)．現(xiàn)先釋放線框再釋放物體，當(dāng)cd邊離開磁場時線框即以v=2m/s的速度勻速下滑，在ab邊運動到EF位置時，細(xì)線恰好被拉直繃緊（極短時間內(nèi)線框速度變化且反向），隨即物體和線框一起勻速運動t=2s后開始做勻加速運動．取g=10m/s2，求：
（1）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B；
（2）物體勻加速運動的加速度a；
（3）若已知在線框cd邊離開磁場至重新進入磁場過程中系統(tǒng)損失的機械能為21.6J，求繩子突然繃緊過程系統(tǒng)損失的機械能△E．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

14．如圖2所示，某同學(xué)設(shè)計一個氣墊導(dǎo)軌裝置驗證動量守恒定律的實驗：
①用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d如圖1所示，則d=13.80mm；
②質(zhì)量為m2的滑塊2靜止放在水平氣墊導(dǎo)軌上光電門B的右側(cè)，質(zhì)量為m1的滑塊從光電門A的右側(cè)向左運動，穿過光電門A與滑塊2發(fā)生碰撞，隨后兩個滑塊分離并依次穿過光電門B，滑塊2與導(dǎo)軌左端相碰并被粘接條粘住，待滑塊1穿過光電門B后用手將它停住，兩個滑塊固定的遮光條寬度相同，數(shù)字計時器分別記錄下滑塊1通過光電門A的時間△t、滑塊2和滑塊1依次通過光電門B的時間△t2和△t1．本實驗中兩個滑塊的質(zhì)量大小關(guān)系應(yīng)為m1＞m2．若等式$\frac{{m}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{{m}_{1}}{△{t'}_{1}}$+$\frac{{m}_{2}}{△t{′}_{2}}$成立，則證明兩滑塊碰撞過程中系統(tǒng)的動量守恒（用題中的所給的字母表示）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．如圖所示，單匝線圈ABCD在外力作用下以速度v向右勻速進入勻強磁場，第二次又以速度2v勻速進入同一勻強磁場．則：第二次與第一次進入時（　�。�
A．線圈中電流之比為2：1B．外力做功的功率之比為4：1
C．線圈中產(chǎn)生熱量之比為4：1D．通過導(dǎo)線橫截面電荷量之比為2：1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”．這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似．兩個小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)．在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖所示．C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個整體D．在它們繼續(xù)向左運動的過程中，當(dāng)彈簧長度變到最短時，長度突然被鎖定，不再改變．然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動，A與P接觸而不粘連．過一段時間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無機械能損失）．已知A球的質(zhì)量為3m、B、C球的質(zhì)量均為m．求：
（1）彈簧長度剛被鎖定后A球的速度VA；
（2）在A球離開擋板P之后的運動過程中，A球速度的最大值VAmax；
（3）在A球離開擋板P之后的運動過程中，D球速度最小時彈簧的彈性勢能．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

3．如圖所示，兩塊相同的金屬板正對著豎直放置，板長為L，板間距離為d．當(dāng)兩板間加電壓U時，一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子，以豎直速度v0從A點射人電場，經(jīng)過一段時間后從B點射出電場，不計重力影響． 則（　�。�
A．帶電粒子從A點運動到B點經(jīng)歷的時間為$\frac{L}{{v}_{0}}$
B．帶電粒子經(jīng)過B點時速度的大小$\frac{qUL}{md{v}_{0}}$
C．A、B兩點間的電勢差$\frac{{q}^{2}{U}^{2}{L}^{2}}{2mu9yhunr^{2}{{v}_{0}}^{2}}$
D．帶電粒子從A點運動到B點，電勢能減少$\frac{{q}^{2}{U}^{2}{L}^{2}}{2mhslkymk^{2}{{v}_{0}}^{2}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．如圖所示，在光滑的水平面上放有兩個小球A和B其質(zhì)量mA＜mB，B球上固定一輕質(zhì)彈簧．若將A球以速率v去碰撞靜止的B球，碰撞時能量損失不計，下列說法中正確的是（　�。�
A．當(dāng)彈簧壓縮量最大時，A球速率最小，B球速率最大
B．當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，B球速率最大
C．當(dāng)A球速率為零時，B球速率最大
D．當(dāng)B球速率最大時，彈性勢能不為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌MN，PQ平行地固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=0.20m，電阻R=0.40Ω，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.10kg的金屬桿ab，位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻r=0.10Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計．金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ=0.10，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B=0.50T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下．現(xiàn)用一水平外力F水平向右拉金屬桿，使之由靜止開始運動，在整個運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，若取國際單位，理想電壓表的示數(shù)U隨時間變化的數(shù)值關(guān)系為U=0.08t，從金屬桿開始運動經(jīng)t=5.0s時，求：
（1）通過金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向；
（2）金屬桿的速度大�。�
（3）外力F的瞬時功率．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案