【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅰ象限內(nèi)有沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E,第Ⅳ象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場.一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從y軸上的P點(diǎn)沿x軸正向進(jìn)入電場,粒子從x軸上的Q點(diǎn)進(jìn)入磁場.已知Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(L,0),不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用.

(1)若粒子在Q點(diǎn)的速度方向與x軸正方向成30°角,求P、Q兩點(diǎn)間的電勢差;

(2)若從y軸正半軸各點(diǎn)依次向x軸正向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q的速度大小適當(dāng)?shù)牧W,它們?jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后都通過Q點(diǎn)進(jìn)入磁場,其中某個粒子A到達(dá)Q點(diǎn)的速度最小.粒子A經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直y軸射出了磁場.求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.

【答案】(1) EL (2)

【解析】(1)粒子在Q點(diǎn)的速度方向與x軸正方向成30°角,分解Q點(diǎn)的速度可得vy=v0tan30°

從P點(diǎn)到Q點(diǎn):L=v0t,y=vyt

得P點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=L

所以UPQ=Ey=EL

(2)設(shè)粒子A進(jìn)入電場的速度為v1,它進(jìn)入電場后qE=ma

L=v1t,vy=at,vQ

得vQ

由數(shù)學(xué)知識可知,當(dāng)v1時,vQ取最小值.

即v1時,Q點(diǎn)的速度最小值

為vQ

此時vy=v1,粒子A在Q點(diǎn)的速度方向與x軸正向夾角為45°.

所以粒子A進(jìn)入磁場后的偏轉(zhuǎn)半徑(如圖)R=L

由qvQB=m得B=

得B=

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,虛線是某一靜電場的一簇等勢線及其電勢值,一帶電粒子只在電場力的作用下飛經(jīng)該電場時,恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到B點(diǎn),則下列判斷正確的是( )

A. 該粒子帶負(fù)電

B. A點(diǎn)的場強(qiáng)大于B點(diǎn)的場強(qiáng)

C. 粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能

D. 粒子在A點(diǎn)的動能小于在B點(diǎn)的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場.一帶電粒子A(不計(jì)重力)以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)穿出.若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子B(不計(jì)重力)仍以相同初速度由O點(diǎn)射入,從區(qū)域右邊界穿出,則粒子B( )

A.穿出位置一定在O′點(diǎn)下方

B.穿出位置一定在O′點(diǎn)上方

C.運(yùn)動時,在電場中的電勢能一定減小

D.在電場中運(yùn)動時,動能一定減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】“西方宗教革命和科學(xué)革命以來……把人世的勤奮創(chuàng)業(yè)理解為上帝的召喚,曾有助于資本主義精神的興起;把學(xué)術(shù)工作理解為基督教的天職,也促進(jìn)了西方近代人文主義教育與人文學(xué)術(shù)的發(fā)展!边@說明

A. 宗教成為推動資本主義發(fā)展的工具

B. 宗教取代科學(xué)成為社會發(fā)展的動力

C. 科學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了宗教職能的變革

D. 宗教成為推動社會發(fā)展的直接動力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是說明向心力和質(zhì)量、半徑之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)儀器PQ可以在光滑水平桿上無摩擦地滑動,兩球之間用一條輕繩連接,mP=2mQ當(dāng)整個裝置繞中心軸以角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)時,兩球離轉(zhuǎn)軸的距離保持不變,則此時

A兩球均受到重力、支持力、繩的拉力和向心力四個力的作用

BPQ兩球受到的向心力大小相等

C兩球離轉(zhuǎn)軸的距離rP一定等于

D當(dāng)ω增大時,P球?qū)⑾蛲膺\(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中:

1)運(yùn)用公式對實(shí)驗(yàn)條件的要求是在打第一個點(diǎn)時,重錘恰好由靜止開始下落,為此,所選擇的紙帶第1、2點(diǎn)間的距離應(yīng)接近___________.

2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.用天平準(zhǔn)確測出重錘的質(zhì)量;

B.把打點(diǎn)計(jì)時器固定在鐵架臺上,并接到電源的直流輸出

C.將紙帶一端固定在重錘上,另一端穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔,使重錘靠近打點(diǎn)計(jì)時器

D.先釋放重錘,后接通電源

E、取下紙帶,再重復(fù)幾次;

F、選擇紙帶,測量紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;

G、根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能。

你認(rèn)為他實(shí)驗(yàn)步驟中多余的步驟是_____________,錯誤的步驟是_____________(均填序號)。

3)在該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v,量出下落的距離h,以為縱軸,以h為橫軸畫出圖線,則圖線應(yīng)是圖中的__________就證明機(jī)械能是守恒的,圖線的斜率代表的物理量是_________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于向心力的論述中,正確的是(

A. 物體做圓周運(yùn)動后,過一段時間后就會受到向心力

B. 向心力與重力、彈力、摩擦力一樣是一種特定的力,它只有物體做圓周運(yùn)動時才產(chǎn)生

C. 向心力既可能改變物體運(yùn)動的方向,又可能改變物體運(yùn)動的快慢

D. 向心力可以是重力、彈力、摩擦力等力中某一種力,也可以是這些力中某幾個力的合力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示,小物塊以初速度v0從O點(diǎn)沿斜向上運(yùn)動,同時從O點(diǎn)斜向上拋出一個速度大小也為v0的小球,物塊和小球在斜面上的P點(diǎn)相遇.已知物塊和小球質(zhì)量相等,空氣阻力忽略不計(jì),則( )

A.斜面只能是粗糙的

B.小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時離斜面最遠(yuǎn)

C.在P點(diǎn)時,小球的動能大于物塊的動能

D.小球和物塊到達(dá)P點(diǎn)過程中克服重力做功的平均功率相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,學(xué)會象科學(xué)家那樣觀察與思考往往比掌握知識更重要,下列說法符合物理學(xué)史實(shí)的是( )

A. 法拉第最早提出電場的概念,并提出用電場線描述電場

B. 庫侖總結(jié)出了真空中靜止點(diǎn)電荷之間相互作用的規(guī)律

C. 奧斯特發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律

D. 美國物理學(xué)家密立根最早用油滴實(shí)驗(yàn)測出了元電荷e的電荷量

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