【題目】如圖所示,在水平地面上方附近有一范圍足夠大的互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)城。磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=5T,方向水平并垂直紙面向里,一質(zhì)量為m=8×10-3kg、帶電荷量為q=2×10-4C的帶正電微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),速度v=40m/s,與水平方向的夾角為60°,重力加速度g10m/s。

(1)若該微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場(chǎng)方向的平面)做直線運(yùn)動(dòng),求此區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向;

(2)若該微粒在此區(qū)域內(nèi)沿豎直平面(垂直于磁場(chǎng)方向的平面)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),且已知P點(diǎn)與水平地面間的距離等于其做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑。求此時(shí)電場(chǎng)的大小、方向及該微粒運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)與水平地面間的距離。

【答案】(1)V/m,方向與此時(shí)P點(diǎn)速度方向相同(2)800m

【解析】

(1)由于帶電微粒可以在電場(chǎng)磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做直線運(yùn)動(dòng),表明帶電微粒所受的電場(chǎng)力和重力、洛倫益力三力平衡+帶電微粒做勻速運(yùn)動(dòng),受力如圖

由于
所以
解得
E的方向與此時(shí)P點(diǎn)速度方向相同
(2)由于帶電微?梢栽陔妶(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)共存的區(qū)域內(nèi)沿豎直平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng),表明帶電微粒所受的電場(chǎng)力和重力大小相等、方向相反。
因此電場(chǎng)的方向豎直向上

設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E則有,即

設(shè)帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R.根據(jù)牛頓第二定律和洛倫茲力公式有

解得
依題意可畫(huà)出帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡,由如圖所示的幾何關(guān)系可知,該微粒運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)與水平地面間的距離

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】斜面C靜止放置在水平面D上,A、B兩物體疊放在斜面C上,并一起沿斜面勻速下滑,關(guān)于物體間的摩擦力,下列說(shuō)法正確的是:(

A. AB、BC、CD之間都有摩擦力

B. BC之間沒(méi)有摩擦力

C. CD之間沒(méi)有摩擦力

D. AB之間沒(méi)有摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=100,線圈面積S=200cm,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示。求:

(1)線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向;

(2)電阻R兩端電壓及消耗的功率;

(3)4s內(nèi)通過(guò)R的電荷量。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑水平面內(nèi)有一沿x軸方向的靜電場(chǎng)。其電勢(shì)φ隨坐標(biāo)上變化的圖線如圖所示(φ0、-φ0、x1、x2、x3、x4均已知),F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球(不計(jì)重力)O點(diǎn)以某未知初速度v0沿x軸正方向射出,則下列說(shuō)法正確的是

A. 0~x1間的電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸正方向、大小為

B. 若小球可以運(yùn)動(dòng)到x4處,在x1~x3間電場(chǎng)力做功為2qφ0

C. 只要v0>0,該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4

D. 只要,該帶電小球就能運(yùn)動(dòng)到x4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B,其質(zhì)量mA=m,mB=2m,兩滑塊間夾有少量炸藥.平臺(tái)右側(cè)有一小車(chē),靜止在光滑的水平地面上,小車(chē)質(zhì)量M=3m,車(chē)長(zhǎng)L=2R,車(chē)面與平臺(tái)的臺(tái)面等高,車(chē)面粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,右側(cè)地面上有一立樁,立樁與小車(chē)右端的距離為S,S0<S<2R的范圍內(nèi)取值,當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)D,滑塊B沖上小車(chē).兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g=10m/s2.求:

1)滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN

2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB。

3)請(qǐng)討論滑塊B從滑上小車(chē)在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,克服摩擦力做的功WfS的關(guān)系。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置可用來(lái)探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼均接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連,使電容器帶電后與電源斷開(kāi)。

1)影響平行板電容器電容的因素有______ ,在實(shí)驗(yàn)室中完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法是_____

A.兩極板的正對(duì)面積 B.兩板間距離

C.電介質(zhì)的介電常數(shù) D.極板的材料

E.類(lèi)比法 F.控制變量法

G.假設(shè)法 H.微小量放大法

2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說(shuō)法正確的是有_________

A.使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電壓的變化情況

B.使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器電量的變化情況

C.靜電計(jì)可以用電壓表替代

D.靜電計(jì)可以用電流表替代.

3)上移左極板,可觀察到靜電計(jì)指針偏角________(選填變大、變小不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為(各物理量均采用國(guó)際單位制單位),則該質(zhì)點(diǎn)( 。

A. 前2s內(nèi)的位移是5m

B. 前1s內(nèi)的平均速度是6m/s

C. 任意相鄰的1s內(nèi)位移差都是6m

D. 1s末的速度是6m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、BC、D、E、F,相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出,各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm。

(1)根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)可以求出小車(chē)在B點(diǎn)的速度為vB________m/s。CE間的平均速度為________m/s;

(2)以打A點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),建立vt坐標(biāo)系如下圖所示。請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖線______;

(3)根據(jù)圖線可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為________m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖所示的方式驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒,豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放,測(cè)量出滑塊在水平桌面滑行的距離x1(圖甲);然后將小滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn),再將A從圓弧軌道的最高點(diǎn)無(wú)初速度釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,測(cè)量出整體沿桌面滑動(dòng)的距離x2(圖乙).圓弧軌道的半徑為R,AB完全相同,重力加速度為g.

(1)滑塊A運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,則驗(yàn)證了AB的碰撞動(dòng)量守恒.

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