【題目】如圖所示xOy坐標(biāo)系,在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),在第一、第四象限內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向如圖所示。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的粒子在該平面內(nèi)從x軸上的P點(diǎn),以垂直于x軸的初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),恰好經(jīng)過(guò)y軸上的Q點(diǎn),且與y軸成450角射出電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間又恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限的磁場(chǎng)。已知OP之間的距離為d(不計(jì)粒子的重力)。求:

(1)O點(diǎn)到Q點(diǎn)的距離;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)帶電粒子自進(jìn)入電場(chǎng)至在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過(guò)x軸所用的時(shí)間。

【答案】2d

【解析】

1)設(shè)Q點(diǎn)的縱坐標(biāo)為h,到達(dá)Q點(diǎn)的水平分速度為vx,則由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知

豎直方向勻速直線運(yùn)動(dòng),有:

水平方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)平均速度,

根據(jù)速度的矢量合成

可得

2)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R,周期為T。則由幾何關(guān)系可知:

帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為

則由牛頓第二定律得:

聯(lián)立解得:

3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為

設(shè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,則

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

則總時(shí)間為

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】如圖所示,水平固定且間距為L的足夠長(zhǎng)平行導(dǎo)軌,處于方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量均為mab導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好的,a電阻為2R,b電阻為R.現(xiàn)對(duì)a施加一平行于導(dǎo)軌的恒力F,使其由靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)a向右的位移為x時(shí),a的速度達(dá)到最大且b剛好不滑動(dòng).已知磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,兩棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g.求:

1b中的最大電流;

2a的最大速度與F的大;

3a發(fā)生位移x的過(guò)程中,b產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是位于x軸上某點(diǎn)的電荷在直線PQ右側(cè)的電勢(shì)x變化的圖線,a、bx軸上的兩點(diǎn),過(guò)P點(diǎn)垂直于x軸的直線PQx軸是該曲線的漸近線,則以下說(shuō)法正確的是(

A.可以判斷出OP間的各點(diǎn)電勢(shì)均為零

B.可以判斷出a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.可以判斷出P點(diǎn)左側(cè)與右側(cè)的電場(chǎng)方向均為x軸正方向

D.負(fù)檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)的刻度位置如圖所示,用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L,金屬絲的電阻大約為,先用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率.

從圖中讀出金屬絲的直徑為______ mm

為此取兩節(jié)新的干電池、電鍵和若干導(dǎo)線及下列器材:

A.電壓表,內(nèi)阻 B.電壓表,內(nèi)阻

C.電流表,內(nèi)阻 D.電流表,內(nèi)阻

E.滑動(dòng)變阻器, F.滑動(dòng)變阻器,

要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值,應(yīng)選用的器材有______ 只填代號(hào)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某工廠的貨物傳送裝置,傾斜運(yùn)輸帶AB(與水平面成α37°)與一斜面BC(與水平面成θ30°)平滑連接,B點(diǎn)到C點(diǎn)的距離為L0.6 m,運(yùn)輸帶運(yùn)行速度恒為v05 m/s,A點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x4.5 m,現(xiàn)將一質(zhì)量為m0.4 kg的小物體輕輕放于A點(diǎn),物體恰好能到達(dá)最高點(diǎn)C點(diǎn),已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1,求:(g10 m/s2sin 37°0.6,cos 37°0.8,空氣阻力不計(jì))

(1) 小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度v的大;

(2) 小物體與運(yùn)輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(3) 小物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度,以下說(shuō)法正確的是( 。

A. 電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量,與放入的試探電荷無(wú)關(guān)

B. E可知,當(dāng)r趨于0時(shí),電場(chǎng)強(qiáng)度趨于無(wú)限大

C. 電流元在磁場(chǎng)中不受安培力則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與垂直磁場(chǎng)方向放入的通電導(dǎo)體受的安培力方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為測(cè)某新型手機(jī)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電路中R0為定值電阻。

1)請(qǐng)按電路圖完成圖乙中實(shí)物圖的連接________

2)電路中,定值電阻R0的主要作用是_____

3)實(shí)驗(yàn)中,逐次改變電阻箱接入電路的阻值R,讀出與R對(duì)應(yīng)的電壓表的示數(shù)U,繪出如圖丙所示的 圖象。若已知圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則所測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E_____,內(nèi)阻r_____

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下圖中四幅圖片涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn),其中說(shuō)法不正確的有( )

A.卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn),測(cè)定出了萬(wàn)有引力常量

B.奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)

C.法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究,總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律

D.牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn),提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖a為自動(dòng)感應(yīng)門(mén),門(mén)框上沿中央安裝有傳感器,當(dāng)人或物體與傳感器的水平距離小于或等于某個(gè)設(shè)定值(可稱為水平感應(yīng)距離)時(shí),中間兩扇門(mén)分別向左右平移,當(dāng)人或物體與傳

感器的距離大于設(shè)定值時(shí),門(mén)將自動(dòng)關(guān)閉。圖b為感應(yīng)門(mén)的俯視圖,A為傳感器位置,虛線圓是傳感器的感應(yīng)范圍,已知每扇門(mén)的寬度為d,最大移動(dòng)速度為,若門(mén)開(kāi)啟時(shí)先勻加速運(yùn)動(dòng)而后立即以大小相等的加速度勻減速運(yùn)動(dòng),每扇門(mén)完全開(kāi)啟時(shí)的速度剛好為零,移動(dòng)的最大距離為d,不計(jì)門(mén)及門(mén)框的厚度。

(1)求門(mén)開(kāi)啟時(shí)做加速和減速運(yùn)動(dòng)的加速度大;

(2)若人以的速度沿圖中虛線S走向感應(yīng)門(mén),要求人到達(dá)門(mén)框時(shí)左右門(mén)同時(shí)各自移動(dòng)的距離,那么設(shè)定的傳感器水平感應(yīng)距離應(yīng)為多少?

(3)若以(2)的感應(yīng)距離設(shè)計(jì)感應(yīng)門(mén),欲搬運(yùn)寬為的物體(厚度不計(jì)),并使物體中間沿虛線s垂直地勻速通過(guò)該門(mén)(如圖c),物體的移動(dòng)速度不能超過(guò)多少?

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