（22分）如圖所示，在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在方向與y軸相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E.在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)．不計(jì)粒子的重力作用．

（1）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r.

（2）要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過x軸，電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0，求E0.

（3）若電場(chǎng)強(qiáng)度E等于第（2）問E0的，求粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置．

 

（1）r＝　；（2）E0＝；（3）R。

【解析】

試題分析；（1）粒子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理得

qEd＝mv2�、� （2分）

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng)，有

qvB＝m　② （2分）

解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

r＝�、� （2分）

（2）粒子之后恰好不再經(jīng)過x軸，則離開磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸平行，運(yùn)動(dòng)情況如圖①，

可得R＝r�、� （3分） 由以上各式解得 E0＝ （3分）

（3）將E＝E0代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r＝　⑥ （2分）

粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖②，圖中的角度α、β滿足

cosα＝＝ （2分） 即α＝30°�、� （2分） β＝2α＝60°　⑧ （2分）

粒子經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為

x＝r＋�、� （2分）

解得x＝R.�、� （2分）

考點(diǎn)：帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015屆甘肅省高二下學(xué)期期末考試物理試卷（解析版） 題型：填空題

如圖所示，將α、β和γ三束射線射人磁場(chǎng)中，圖中A束射線是γ射線，B束射線是 射線，C束射線是 射線。

 

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆湖北省沙市、公安一中高二下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某同學(xué)用如圖所示裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，用輕質(zhì)細(xì)線將小球1懸掛于O點(diǎn)，使小球1的球心到懸點(diǎn)O的距離為L(zhǎng)，被碰小球2放在光滑的水平桌面上．將小球1從右方的A點(diǎn)（OA與豎直方向的夾角為α）由靜止釋放，擺到最低點(diǎn)時(shí)恰與小球2發(fā)生正碰，碰撞后，小球1繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)到C位置（OC與豎直方向夾角為θ），小球2落到水平地面上，落點(diǎn)D到桌面邊緣水平距離為s，已知重力加速度為g．

（1）實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)測(cè)得上述物理量中的θ、、L、s以及小球1的質(zhì)量m1和、小球2的質(zhì)量m2，為了驗(yàn)證兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，還應(yīng)該測(cè)量的物理量有________________．（2）請(qǐng)用測(cè)得的物理量結(jié)合已知物理量分別表示碰撞前后小球1的動(dòng)量：p1＝____________，p1′＝____________；再用物理量表示碰撞前后小球2的動(dòng)量：p2＝____________，p2′＝____________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆湖北省武漢市高三8月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，從實(shí)驗(yàn)打出的幾條紙帶中選出一條理想紙帶，如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)5個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)與起始點(diǎn)O的距離為s0，點(diǎn)A、間的距離為s1，點(diǎn)C、E間的距離為s2，已知重錘的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，則：

（1）從起點(diǎn)O開始到打下C點(diǎn)的過程中，重錘重力勢(shì)能的減少量為 ，重錘動(dòng)能的增加量為 。

（2）根據(jù)題設(shè)條件，還可利用重錘下落求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣? ，經(jīng)過計(jì)算可知，測(cè)量值比當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊恼鎸?shí)值要小，其主要原因是： 。

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆湖北省武漢市高三8月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)1的橡皮條與長(zhǎng)為L(zhǎng)2的細(xì)繩的一端都固定在O點(diǎn)，另一端分別系兩球A和B，A和B的質(zhì)量相等，現(xiàn)將兩繩都拉至水平位置，由靜止釋放放，擺至最低點(diǎn)時(shí)，橡皮條和細(xì)繩長(zhǎng)度恰好相等，若不計(jì)橡皮條和細(xì)繩的質(zhì)量，兩球經(jīng)最低點(diǎn)速度相比

A.A球大 B.B球大

C.兩球一樣大 D.條件不足，無法比較

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省協(xié)作體高考摸底測(cè)試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一列簡(jiǎn)諧橫波向右傳播，波速為v。沿波傳播方向上有相距為L(zhǎng)的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。某時(shí)刻P、Q兩質(zhì)點(diǎn)都處于平衡位置，且P、Q間僅有一個(gè)波峰，經(jīng)過時(shí)間t，Q質(zhì)點(diǎn)第一次運(yùn)動(dòng)到波谷。則t的可能值（ ）。

A．1個(gè)      B．2個(gè) C．3個(gè)       D．4個(gè)

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省高三上學(xué)期回頭考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢(shì)高300V，一帶正電的粒子電荷量q＝10-10C，質(zhì)量m＝10-20kg，沿電場(chǎng)中心線RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度 υ0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域，（設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響），已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上．（靜電力常數(shù)k = 9.0×109N·m2/C2）

（1）求粒子穿過界面MN時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？

（2）電場(chǎng)力做的功為多大？到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)多遠(yuǎn)？

（3）大致畫出帶點(diǎn)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

（4）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小．

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省高三上學(xué)期回頭考試物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示半圓柱體P固定在水平地面上，其右端有一固定放置的豎直擋板MN．在半圓柱體P和MN之間放有一個(gè)光滑均勻的小圓柱體Q，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)使MN保持豎直并且緩慢地向右平移，在Q滑落到地面之前的此過程中，下列說法中正確的是（　�。�

A．MN對(duì)Q的彈力逐漸減小 B．MN對(duì)Q的彈力保持不變

C．P對(duì)Q的作用力逐漸增大 D．P對(duì)Q的作用力先增大后減小

 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：2015屆浙江省溫州市十校聯(lián)合體高三上學(xué)期期初聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

2011年7月在土耳其伊斯坦布爾舉行的第15屆機(jī)器人世界杯賽上。中科大“藍(lán)鷹”隊(duì)獲得仿真2D組冠軍和服務(wù)機(jī)器人組亞軍.改寫了我國(guó)服務(wù)機(jī)器人從未進(jìn)人世界前5的紀(jì)錄，標(biāo)志著我國(guó)在該領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。圖中是科大著名服務(wù)機(jī)器人“可佳”，如圖所示，現(xiàn)要執(zhí)行一項(xiàng)任務(wù)。給它設(shè)定了如下動(dòng)作程序：機(jī)器人在平面內(nèi)由點(diǎn)（0，0）出發(fā)，沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（3，1），然后又由點(diǎn)（3，1 ）沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（1，4），然后又由點(diǎn)（1，4）沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（5，5），然后又由點(diǎn)（5，5）沿直線運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)（2，2）。該個(gè)過程中機(jī)器人所用時(shí)間是s，則（ ）

A．機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線

B．整個(gè)過程中機(jī)器人的位移大小為m

C．機(jī)器人不會(huì)兩次通過同一點(diǎn)

D．整個(gè)過程中機(jī)器人的平均速度為1.5m/s

 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案