題目列表(包括答案和解析)
q | m |
如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi),有以(,0)為圓心、半徑為的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于xOy平面向里。在的上方足夠大的范圍內(nèi),有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為。從點(diǎn)向偏右的不同方向發(fā)射速度大小相同的質(zhì)子,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡均在xOy平面內(nèi)。已知質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑也為,質(zhì)子的電荷量為,質(zhì)量為,不計(jì)質(zhì)子的重力及所受的阻力。
(1)求質(zhì)子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小。
(2)若質(zhì)子的速度方向與x軸正方向成θ =30°角(如圖所示)射入磁場(chǎng),試求該質(zhì)子到達(dá)y軸的位置。
如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy中,以(0,R)為圓心,半徑為R的圈形區(qū)城內(nèi)有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B方向垂直于xOy平面向里,一帶正電粒子從O點(diǎn)沿y軸正方向以v0入射進(jìn)場(chǎng)區(qū).恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).不計(jì)重力作用。
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向.
(2)若僅僅撤去磁場(chǎng).帶電位子仍從O點(diǎn)以相同的速度v0射入,經(jīng)電場(chǎng)區(qū)的最右側(cè)的P點(diǎn)射出,求粒子比荷q/m。
(3)若僅僅撤去電場(chǎng).帶電粒子仍從O點(diǎn)沿y軸正方向入射.但速度大小為2v0,求粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy內(nèi),第I象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場(chǎng)中Q(-2h,-h(huán))點(diǎn)以速度υ0水平向右射出,經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第I象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場(chǎng)。已知MN平行于x軸, N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h),不計(jì)粒子的重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B;
(3)粒子磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
一、選擇題(40分)
題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
C
A
AD
D
ABD
BD
A
二、實(shí)驗(yàn)題
11.實(shí)物連線(6分)
12.(每空3分,共12分)(1)b D
(2)
三、計(jì)算題
13.(8分) 解:對(duì)導(dǎo)體棒受力分析
由歐姆定律得:(1)
導(dǎo)休棒所受安培力:
對(duì)導(dǎo)體棒由平衡物體得
解得: (3)
由牛頓第三定律可知,導(dǎo)體棒對(duì)軌導(dǎo)的動(dòng)力為(1)
14.(10分)解:(1)路端電壓
當(dāng)時(shí),
對(duì)閉合電路由
當(dāng) 解得
(2)當(dāng)滑動(dòng)觸頭左A端時(shí)
當(dāng)滑動(dòng)觸頭左B端y
所以當(dāng)截時(shí)電場(chǎng)輸出范圍為0-11V
(3)當(dāng)CD間電阻與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)時(shí)電阻最小
而 解得
15.(12分)解:直線是磁場(chǎng)區(qū)域圓周的,而,所以弦是圓形磁場(chǎng)的直徑,圓心為直徑AB的中點(diǎn)O,直線也是帶電粒子同的軌跡的各弦,且圓心是Y軸上的點(diǎn),由于數(shù)偏角為,則圓心角,所以是等邊三角形。
(1)由所知識(shí)得:ab=IL w.w.w.k.s.5 u.c.o.m
(2)圓心的橫坐標(biāo)
圓心的縱坐標(biāo)
(3)帶電粒子磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
16.(12分)解:設(shè)物塊與小車共同運(yùn)動(dòng)達(dá)最大數(shù)
對(duì)物塊與小車由動(dòng)量守恒定律得:
解得:
而,因此物塊與小車沒有共速就離開小車
使物塊離開小車最大數(shù)度
(4)
(2)物塊與小車分離時(shí),小車速度最小為
對(duì)物塊小車
由動(dòng)量守恒定律得:
解得
(3)由能量守恒定律知:系統(tǒng)機(jī)械能的減少等于內(nèi)能的增加
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