如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0射出,粒子恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn),O、A兩點(diǎn)長(zhǎng)度為 ,連線與坐標(biāo)軸+y方向的夾角為= 370,不計(jì)粒子的重力。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)

(1)若在平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子沿+y方向從O點(diǎn)射出,恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn);若在平行于y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,粒子沿+x方向從O點(diǎn)射出,也恰好能經(jīng)過(guò)A點(diǎn),求這兩種情況電場(chǎng)強(qiáng)度的比值
(2)若在y軸左側(cè)空間(第Ⅱ、Ⅲ象限)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O,沿與y軸成300的方向射入第二象限,恰好經(jīng)過(guò)A點(diǎn),求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小及方向

(1)(2)

解析試題分析:(1)在電場(chǎng)中:
(2分)
(1分)
在電場(chǎng)
(2分)
(1分)
聯(lián)立方程解得:(2分)
設(shè)軌跡半徑為R,軌跡如圖所示。

(1分)
由幾何知識(shí)得:(2分)
解得:(2分)
由牛頓第二定律有:(2分)
解得:(2分)
由左手定則判定磁場(chǎng)方向垂直紙面向外(1分)
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 牛頓第二定律

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:計(jì)算題

如圖所示,螺線管橫截面積為S,線圈匝數(shù)為N,電阻為R1,管內(nèi)有水平向左的變化磁場(chǎng)。螺線管與足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相連并固定在同一平面內(nèi),與水平面的夾角為q,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬桿ab垂直導(dǎo)軌,桿與導(dǎo)軌接觸良好,并可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)。已知金屬桿ab的質(zhì)量為m,電阻為R2,重力加速度為g。忽略螺線管磁場(chǎng)對(duì)金屬桿ab的影響、忽略空氣阻力。

(1)為使ab桿保持靜止,求通過(guò)ab的電流的大小和方向;
(2)當(dāng)ab桿保持靜止時(shí),求螺線管內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化率;
(3)若螺線管內(nèi)方向向左的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率DB/Dt=k(k>0)。將金屬桿ab由靜止釋放,桿將沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。求當(dāng)桿的速度為v時(shí),桿的加速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如下圖是阿毛同學(xué)的漫畫(huà)中出現(xiàn)的裝置,描述了一個(gè)“吃貨”用來(lái)做“糖炒栗子”的“萌”事兒:將板栗在地面小平臺(tái)上以一定的初速經(jīng)兩個(gè)四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點(diǎn)P飛出進(jìn)入炒鍋內(nèi),利用來(lái)回運(yùn)動(dòng)使其均勻受熱。我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子,借這套裝置來(lái)研究一些物理問(wèn)題。設(shè)大小兩個(gè)四分之一圓弧半徑為2R和R,小平臺(tái)和圓弧均光滑。將過(guò)鍋底的縱截面看作是兩個(gè)斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成。斜面動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.25,而且不隨溫度變化。兩斜面傾角均為,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小擋板,碰撞不損失機(jī)械能。滑塊的運(yùn)動(dòng)始終在包括鍋底最低點(diǎn)的豎直平面內(nèi),重力加速度為g。

(1)如果滑塊恰好能經(jīng)P點(diǎn)飛出,為了使滑塊恰好沿AB斜面進(jìn)入鍋內(nèi),應(yīng)調(diào)節(jié)鍋底支架高度使斜面的A、D點(diǎn)離地高為多少?
(2)接(1)問(wèn),求滑塊在鍋內(nèi)斜面上走過(guò)的總路程。
(3)對(duì)滑塊的不同初速度,求其通過(guò)最高點(diǎn)P和小圓弧最低點(diǎn)Q時(shí)受壓力之差的最小值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平軌道與豎直平面內(nèi)的圓弧軌道平滑連接后固定在水平地面上,圓弧軌道B端的切線沿水平方向。質(zhì)量m=1.0kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F=10.0N的作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移x=0.50m時(shí)撤去力F。已知A、B之間的距離x0=1.0m,滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10,取g=10m/s2。求:

(1)在撤去力F時(shí),滑塊的速度大。
(2)滑塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;
(3)滑塊通過(guò)B點(diǎn)后,能沿圓弧軌道上升的最大高度h=0.35m,求滑塊沿圓弧軌道上升過(guò)程中克服摩擦力做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖為某水上滑梯示意圖,滑梯斜面軌道與水平面間的夾角為37°,底部平滑連接一小段水平軌道(長(zhǎng)度可以忽略),斜面軌道長(zhǎng)L=8m,水平端與下方水面高度差為h=0.8m。一質(zhì)量為m=50kg的人從軌道最高點(diǎn)A由靜止滑下,若忽略空氣阻力,將人看作質(zhì)點(diǎn),人在軌道上受到的阻力大小始終為f=0.5mg。重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)人在斜面軌道上的加速度大。
(2)人滑到軌道末端時(shí)的速度大;
(3)人的落水點(diǎn)與滑梯末端B點(diǎn)的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根相同的平行金屬直軌道豎直放置,上端用導(dǎo)線接一定值電阻,下端固定在水平絕緣底座上。底座中央固定一根彈簧,金屬直桿ab通過(guò)金屬滑環(huán)套在軌道上。在MNPQ之間分布著垂直軌道面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)用力壓桿使彈簧處于壓縮狀態(tài),撤力后桿被彈起,脫離彈簧后進(jìn)入磁場(chǎng),穿過(guò)PQ后繼續(xù)上升,然后再返回磁場(chǎng),并能從邊界MN穿出,此后不再進(jìn)入磁場(chǎng)。桿ab與軌道的摩擦力大小恒等于桿重力的倍。已知桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí),剛穿過(guò)PQ時(shí)的速度是剛穿過(guò)MN時(shí)速度的一半,桿從PQ上升的最大高度(未超過(guò)軌道上端)是磁場(chǎng)高度的n倍;桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí),一進(jìn)入磁場(chǎng)立即做勻速直線運(yùn)動(dòng)。除定值電阻外不計(jì)其它一切電阻,已知重力加速度為g。求:

(1)桿向上穿過(guò)PQ時(shí)的速度與返回PQ時(shí)的速度大小之比v1:v2;
(2)桿向上運(yùn)動(dòng)剛進(jìn)入MN時(shí)的加速度大小a;
(3)桿向上、向下兩次穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的電熱之比Q1:Q2。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母。若殲-15飛機(jī)以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力(包括空氣和摩擦阻力)恒為1×105N,殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓(xùn)練中航母始終靜止,取g=10m/s2。

(1)飛機(jī)著艦后,若僅受水平阻力作用,航母甲板至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里?
(2)在阻攔索的作用下,飛機(jī)勻減速滑行50m停下,求阻攔索的作用力大小。
(3)“遼寧號(hào)”航母飛行甲板水平,但前端上翹,水平部分與上翹部分平滑連接,連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn),圓弧半徑為R=100m,飛機(jī)起飛時(shí)速度大容易升空,但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍,求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)圓弧處D點(diǎn)的最大速度?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)一同學(xué)在a=2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學(xué)在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機(jī)上升的加速度為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌,其所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,ab與cd之間相距為L(zhǎng),金屬桿甲、乙的阻值相同,質(zhì)量均為m,甲桿在磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界ab處,乙桿在甲桿上方與甲相距L處,甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直.靜止釋放兩桿的同時(shí),在甲桿上施加一個(gè)垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F,使甲桿在有磁場(chǎng)的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=2gsin θ,甲離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)撤去F,乙桿進(jìn)入磁場(chǎng)后恰好做勻速運(yùn)動(dòng),然后離開(kāi)磁場(chǎng).

(1)求每根金屬桿的電阻R.
(2)從釋放金屬桿開(kāi)始計(jì)時(shí),求外力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系式,并說(shuō)明F的方向.
(3)若整個(gè)過(guò)程中,乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q,求外力F對(duì)甲金屬桿做的功W.

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