【題目】如圖所示,在xoy平面內(nèi)有以虛線OP為理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域,OPx軸成45°角,OPy軸之間的磁場方向垂直紙面向外,OPx軸之間的電場平行于x軸向右,電場強(qiáng)度為E,在y軸上有一點(diǎn)M,到O點(diǎn)的距離為L,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶電粒子從靜止經(jīng)電壓為U的電場加速后從M點(diǎn)以垂直y軸的速度方向進(jìn)入磁場區(qū)域(加速電場圖中沒有畫出),不計(jì)帶電粒子的重力,求

(1)從M點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的帶電粒子速度的大小?

(2)為使帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場區(qū)域,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為B應(yīng)為多大?

(3)改變勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,則帶電粒子從x軸離開電場時的位置到O點(diǎn)的距離為多少?

【答案】(1)(2)(3)

【解析】(1)從M點(diǎn)進(jìn)入磁場的帶電粒子速度的大小為v,根據(jù)動能定理得

解得

(2)帶電粒子剛好不能進(jìn)入電場區(qū)域軌跡如題所示,設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,由圖可知:,解得:

由洛倫茲力提供向心力可得:

解得:

(3)由圖可知帶電粒子沿y軸負(fù)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場時,在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為,在電場中做類平拋運(yùn)動,加速度,

y軸方向勻速運(yùn)動,有:

x軸方向勻加速運(yùn)動,有:

聯(lián)立解得

O點(diǎn)的距離為;

練習(xí)冊系列答案
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【題目】飛機(jī)在2km的高空以360km/h的速度沿水平航線勻速飛行,飛機(jī)在地面上觀察者的正上方空投一包裹(取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力

⑴.試比較飛行員和地面觀察者所見的包裹的運(yùn)動軌跡;

⑵.包裹落地處離地面觀察者多遠(yuǎn)?離飛機(jī)的水平距離多大?

⑶.求包裹著地時的速度大小和方向(方向用三角函數(shù)表示)

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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1、R2為定值電阻,電流表、電壓表都是理想電表。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表V1V2和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化。兩電壓表示數(shù)隨電路中電流的變化圖象如圖乙所示,根據(jù)圖象的信息可知:__________(選填ab)是電壓表V1示數(shù)變化的圖象,滑動變阻器的最大值為_______Ω

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【題目】如圖所示,甲、乙兩船在同一條河流中同時開始渡河, 河寬為H,河水流速為u,劃船速度均為v,出發(fā)時兩船相距,甲、乙船頭均與岸邊成6角,且乙船恰好能直達(dá)對岸的A點(diǎn),則下列判斷正確的是(

A. 甲、乙兩船到達(dá)對岸的時間不同

B. 兩船可能在未到達(dá)對岸前相遇

C. 甲船在A點(diǎn)右側(cè)靠岸

D. 甲船也在A點(diǎn)靠岸

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【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置(如圖),其主體部分是兩個D形金屬盒兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,a、b分別與高頻交流電源兩極相連,下列說法中正確的是( )

A. 帶電粒子從磁場中獲得能量

B. 帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期不斷變化

C. 增大金屬盒半徑可使粒子射出時的動能增加

D. 增大金屬盒之間的電壓可使粒子射出時的動能增加

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【題目】如圖所示,固定的光滑豎直桿上套有小環(huán)P,足夠長輕質(zhì)細(xì)繩通過c處的定滑輪連接小環(huán)P和物體Q,小環(huán)P從與c點(diǎn)等高的a處由靜止釋放,當(dāng)?shù)竭_(dá)圖中的b處時速度恰好為零,已知ab:ac=4:3,不計(jì)滑輪摩擦和空氣阻力。下列說法正確的是:( )

A. 小環(huán)Pa點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中(速度為0的位置除外),有一個物體Q和小環(huán)P速度大小相等的位置

B. 小環(huán)Pa點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中,繩的拉力對小環(huán)P始終做負(fù)功

C. 小環(huán)P到達(dá)b點(diǎn)時加速度為零

D. 小環(huán)P和物體Q的質(zhì)量之比為1:2

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【題目】如圖所示,空間直角坐標(biāo)系內(nèi)存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與平面平行且與軸負(fù)方向的夾角為,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E、方向沿y軸負(fù)方向.一質(zhì)子(重力不計(jì))從原點(diǎn)O以速度z軸正方向射出.已知質(zhì)子的電荷量為e,下列關(guān)于質(zhì)子的受力和運(yùn)動的描述正確的是

A. 質(zhì)子在O點(diǎn)受到的合力大小為

B. 質(zhì)子在運(yùn)動過程中受到的合力為變力

C. 質(zhì)子沿z軸方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

D. 質(zhì)子不可能做勻變速曲線運(yùn)動

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【題目】如圖,A、B兩球用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連,B球用長為L的細(xì)繩懸于O點(diǎn)A球固定在O點(diǎn)正下方,O、A間的距離恰為L,此時繩子所受的拉力為T1,彈簧的彈力為F1,現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2k1>k2)的輕彈簧,仍使系統(tǒng)平衡,此時繩子所受的拉力為T2, 彈簧的彈力為F2,則下列說法正確的是( )

A. T1T2 B. F1F2 C. T1T2 D. F1F2

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【題目】如圖所示,M、N兩點(diǎn)分別放置兩個等量異種電荷,A為它們連線的中點(diǎn),B為連線上靠近N的一點(diǎn),C為連線中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn),在A、B、C三點(diǎn)中

A. 場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn)

B. 場強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢最高的點(diǎn)是C點(diǎn)

C. 場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢最高的點(diǎn)是B點(diǎn)

D. 場強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢最高的點(diǎn)是A點(diǎn)

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