【題目】甲所示,在光滑絕緣的水平桌面上建立一xoy坐標(biāo)系,平面處在周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)中,電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定沿+y方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向,豎直向下為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向).在t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為10g、電荷量為0.1C的帶電金屬小球自坐標(biāo)原點(diǎn)O處,以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出.已知E0=0.2N/C、B0=0.2T.求:

(1)t=1s末速度的大小和方向;

(2)1s~2s內(nèi),金屬小球在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和周期;

(3)(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,……)內(nèi)金屬小球運(yùn)動(dòng)至離x軸最遠(yuǎn)點(diǎn)的位置坐標(biāo).

【答案】(1) , x軸正方向的夾角為 (2) ,1s(3) [(2n)m,(n2+)m]

【解析】

(1)在0~1s內(nèi),金屬小球在電場(chǎng)力作用下,在x軸方向上做勻速運(yùn)動(dòng)vx=v0,y方向做勻加速運(yùn)動(dòng)vyt1
1s末粒子的速度

設(shè)v1x軸正方向的夾角為α,則tanα==1,故α=45°
(2)在1s~2s內(nèi),粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,得qv1B0,解得

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=1s
(3)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示

(2n-1)s末粒子的橫坐標(biāo)為x=v0t=2n(m)
縱坐標(biāo)為:

此時(shí)粒子的速度為:

速度偏向角的正切值為:

帶電粒子在(2n-1)s~2ns(n=1,2,3…)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖2所示,半徑

(2n-1)s~2ns(n=1,2,3,…)內(nèi)粒子運(yùn)動(dòng)至離x軸最遠(yuǎn)點(diǎn)橫坐標(biāo)為:XxRnsinθ=(2n)m
縱坐標(biāo)為:Yy+Rn(1+cosθ)=(n2+)m

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某髙中興趣學(xué)習(xí)小組成員,在學(xué)習(xí)完必修1與必修2后設(shè)計(jì)出如圖所示的實(shí)驗(yàn)。OA為一水平彈射器,彈射口為A。ABCD為一光滑曲管,其中AB水平,BC為豎直桿(長(zhǎng)度可調(diào)節(jié))。CD為四分之一圓環(huán)軌道(各連接處均圓滑連接)其圓心為O′,半徑為R=0.2m.。D的正下方E開(kāi)始向右水平放置一塊橡皮泥板EF,長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),F(xiàn)讓彈射器彈射出一質(zhì)量m=0.1kg的小環(huán),小環(huán)從彈射口A射出后沿光滑曲桿運(yùn)動(dòng)到D處飛出,不計(jì)小環(huán)在各個(gè)連接處的能量損失和空氣阻力。已知彈射器每次彈射出的小環(huán)具有相同的初速度。某次實(shí)驗(yàn)中小組成員調(diào)節(jié)BC扃度h=0.8m,彈出的小環(huán)從D處飛出,現(xiàn)測(cè)得環(huán)從D處飛出時(shí)速度vD=4m/s,求:

(1)彈射器釋放的彈性勢(shì)能及小環(huán)在D處對(duì)圓環(huán)軌道的壓力;

(2)小環(huán)落地點(diǎn)離E的距離(已知小環(huán)落地時(shí)與橡皮泥板接觸后不再運(yùn)動(dòng))

(3)若不改變彈射器彈性勢(shì)能,改變BC間高度h0~2m之問(wèn),求小環(huán)下落在水平面EF上的范闈。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】a、b兩物體從同一地點(diǎn)沿同一直線運(yùn)動(dòng),它們的速度圖象如圖所示.下列說(shuō)法正確的是(

A. a、b加速時(shí),物體a的加速度大于物體b的加速度

B. 60s時(shí)物體a在物體b的前方

C. 40s時(shí)物體a、b具有相同的速度

D. 20s以后,物體a保持靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖 所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一子彈以水平速度v射入木塊,若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次射入每個(gè)木塊時(shí)的速度比和穿過(guò)每個(gè)木塊所用的時(shí)間比分別為(  。

A B

C D

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一電源相連,S閉合后,兩板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).以下說(shuō)法中正確的是(  )

A. 若將A板向上平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有ba的電流

B. 若將A板向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G中有ba的電流

C. 若將S斷開(kāi),則油滴立即做自由落體運(yùn)動(dòng),G中無(wú)電流

D. 若將S斷開(kāi),再將A板向下平移一小段位移,則油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有ba的電流

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))沿足夠長(zhǎng)的斜面以初速度v向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)A、B、C、D到達(dá)最高點(diǎn)E,已知xAB=xBD=6 m,xBC=1 m,滑塊從AC和從CD所用的時(shí)間都是2 s。設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)B、C兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為vB、vC,(  )

A. vC=6 m/s B. vB= m/s

C. xDE=3 m D. 滑塊從DE所用時(shí)間為4 s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)制定實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材且組裝完成。在接通電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。

(1)關(guān)于圖1中的實(shí)驗(yàn)裝置,下列說(shuō)法正確的是__________;

A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該固定在長(zhǎng)木板的最左端

B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不應(yīng)該使用干電池,應(yīng)使用低壓交流電源

C.應(yīng)該將木板右端墊起合適的高度,平衡小車所受的摩擦力

D.小車初始應(yīng)該靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置

(2)保持小車質(zhì)量不變,改變沙和沙桶質(zhì)量,該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度與合外力的關(guān)系圖線如圖2所示,該圖線不通過(guò)原點(diǎn)的主要原因是________________________;

(3)沙和沙桶質(zhì)量________小車質(zhì)量時(shí),才可以認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)Φ拇笮〗频扔谏澈蜕惩暗闹亓Υ笮。?/span>

A.遠(yuǎn)大于 B.遠(yuǎn)小于 C.接近 D.小于

(4)另一組同學(xué)用正確的方法進(jìn)行操作,某次實(shí)驗(yàn)使用頻率50Hz的交流電源,得到的紙帶如圖3所示,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出。由此可求小車的加速度大小是_____m/s2,打點(diǎn)1時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小是__________m/s。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是在探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,選取了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),a,b,c,d,e,測(cè)得數(shù)據(jù)如下,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.10S,使用計(jì)時(shí)儀器的工作電壓為220V,頻率為50HZ,那么,實(shí)驗(yàn)中一定用到的一個(gè)儀器是下面實(shí)物中的 _____(選填A, B,,C)b點(diǎn)時(shí)速度的大小為 ______m/s,打點(diǎn)ae的過(guò)程中 紙帶的加速度大小為 ______m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

A、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 B、光電門(mén)感應(yīng)器 C、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)量1kg的物體靜止在光滑水平面上,某時(shí)刻受到水平拉力F的作用(如F-t圖所示),則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 1 s末物體物體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變

B. 0~3 s時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)方向不改變

C. 1 s末物體的速度最大

D. 0~3 s 內(nèi)的物體位移為零

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