取空間中的一點為坐標(biāo)原點在豎直平面建立直角坐標(biāo)系，以水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，如圖所示。

已知第一象限的空間內(nèi)存在某一未知場。有一不計重力的帶正電粒子自（0，b）點以一定速度垂直y軸進(jìn)入第一象限，最終自（a, 0）點垂直x軸射出第一象限。（a＞b）憑借以上已知條件，判斷以下三個場是否可能是該未知場，若判斷“可能”，則猜測該帶電粒子在第一象限的運動軌跡（諸如“直線”、“圓”、“橢圓”、“拋物線”、“雙曲線”、“螺旋線”等等）；若判斷“不可能”，則說明理由。

猜測一：垂直豎直平面（紙面）向外的勻強磁場。

猜測二：豎直向下的勻強電場。

猜測三：由x軸上某點負(fù)點電荷所形成的電場。


【答案】如解析

【解析】

猜測一不可能，因為若存在勻強磁場時粒子做勻速圓周運動，ab段軌跡應(yīng)是以O(shè)點為圓心的圓弧，由題a＞b，所以不可能；

猜測二不可能，因為若存在豎直向下的勻強電場，粒子做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，速度方向不可能沿-y軸方向；

猜測三不可能，因為若存在由x軸上某點負(fù)點電荷所形成的電場，若該負(fù)電荷不可能在原點O，因為該負(fù)電荷在原點O處，粒子做勻速圓周運動，應(yīng)有a=b，與題不符，所以不可能；

若粒子不在原點O，粒子的軌跡是橢圓的一部分，速度不可能垂直于x軸向下。

【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


在如圖所示的電路，電源的內(nèi)阻為r，現(xiàn)閉合電鍵S，將滑片P向左移動一段距離后，下列結(jié)論正確的是

A．燈泡L變亮             B．電壓表讀數(shù)變小

C．電流表讀數(shù)變小          D．電容器C上的電荷量增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，A、B兩個帶電小球用等長絕緣細(xì)線懸掛于O點，A球固定，B球受到庫侖力作用與細(xì)線間成一定的夾角，若其中一個小球由于漏電，電荷量緩慢減小，則關(guān)于A、B兩球的間距和庫侖力大小的變化，下列說法中正確的是（    ）

A．間距變小，庫侖力變大    B．間距變小，庫侖力變小

C．間距變小，庫侖力不變     D．間距不變，庫侖力減小

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科目：高中物理 來源： 題型：


功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當(dāng)。根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普通白熾燈應(yīng)被淘汰。假設(shè)每戶家庭有3只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近：

A．1×109kW·h　   B．1×1010kW·h    C．1×1011kW·h      D．1×1012 kW·h

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,平行于紙面水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B1=1T,位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線,長L=1m,通過I=1A的恒定電流.當(dāng)導(dǎo)線與B1成60°夾角時,發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零,則該區(qū)域同時存在的另一勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2的值，可能的是：

A． T     B． T      C．1 T      D． T

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科目：高中物理 來源： 題型：


關(guān)于磁感應(yīng)強度B的概念，下面說法正確的是                     （    ）

A．根據(jù)磁感應(yīng)強度B的定義式可知，在磁場中某處，B與F成正比、與成反比

B．一小段通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為零處，它所受磁場力一定為零

C．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力作用，該處的磁感應(yīng)強度一定為零

D．磁場中某處磁感應(yīng)強度的方向，與直線電流在該處所受磁場力方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，足夠長的兩平行金屬板正對著豎直放置，它們通過導(dǎo)線與電源E、定值電阻R、開關(guān)S相連．閉合開關(guān)后，一個帶電的液滴從兩板上端的中點處無初速度釋放，最終液滴落在某一金屬板上．下列說法中正確的是(　　)．

A．液滴在兩板間運動的軌跡是一條拋物線

B．電源電動勢越大，液滴在板間運動的加速度越大

C．電源電動勢越大，液滴在板間運動的時間越短

D．定值電阻的阻值越大，液滴在板間運動的時間越長

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科目：高中物理 來源： 題型：


冬季有一種雪上“俯式冰橇”滑溜運動,運動員從起跑線推著冰橇加速一段相同距離,再跳上冰橇自由滑行,滑行距離最遠(yuǎn)者獲勝,運動過程可簡化為如圖所示的模型,某一質(zhì)量m=20kg的冰橇靜止在水平雪面上的A處,現(xiàn)有質(zhì)量M=60kg的運動員,用與水平面成θ=37°角的恒力F=200N斜向下推動冰橇,使其沿AP方向一起做直線運動,當(dāng)冰橇到達(dá)P點時運動員迅速跳上冰橇與冰橇一起運動(運動員跳上冰橇瞬間,運動員和冰橇的速度不變)。已知AP距離為s=12m,冰橇與雪面間的動摩擦因數(shù)為0.2,不計冰橇長度和空氣阻力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)冰橇在AP段運動時的加速度大小;

(2)冰橇從A到P的運動時間;

(3)冰橇從P點開始滑行的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：


回旋加速器在核科學(xué)、核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,有力地推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。

(1)當(dāng)今醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT堪稱“現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高科技之冠”,它在醫(yī)療診斷中,常利用能放射正電子的同位素碳11作示蹤原子。碳11是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氮14獲得,同時還產(chǎn)生另一粒子,試寫出核反應(yīng)方程。若碳11的半衰期τ為20min,經(jīng)2.0h剩余碳11的質(zhì)量占原來的百分之幾?(結(jié)果取2位有效數(shù)字)

(2)回旋加速器的原理如圖,D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒,它們接在電壓一定、頻率為f的交流電源上,位于D1圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略,重力不計),它們在兩盒之間被電場加速,D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,若質(zhì)子束從回旋加速器輸出時的平均功率為P,求輸出時質(zhì)子束的等效電流I與P、B、R、f的關(guān)系式(忽略質(zhì)子在電場中的運動時間,其最大速度遠(yuǎn)小于光速)。

(3)試推理說明:質(zhì)子在回旋加速器中運動時,隨軌道半徑r的增大,同一盒中相鄰軌道的半徑之差Δr是增大、減小還是不變?

 

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