【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi)有沿y軸負方向的電場強度大小為E的勻強電場.在第二象限中,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場,圓形區(qū)域與x、y軸分別相切于A、C兩點.在A點正下方有一個粒子源P,P可以向x軸上方各個方向射出速度大小均為v0、質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計,不計粒子間的相互作用),其中沿y軸正向射出的帶電粒子剛好從C點垂直于y軸進入電場.

(1)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B;

(2)求帶電粒子到達x軸時的橫坐標范圍和帶電粒子到達x軸前運動時間的范圍;

(3)如果將第一象限內(nèi)的電場方向改為沿x軸負方向,分析帶電粒子將從何處離開磁場,可以不寫出過程.

【答案】 (1) (2) 帶電粒子到達x軸時的橫坐標范圍為(0,2v0)

到達x軸前運動時間的范圍為(+2)

(3) 從A點正上方的D點離開磁場

【解析】 (1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,從A點運動到C點的過程中帶電粒子的運動軌跡為個圓弧,軌跡半徑r=R

由Bqv0,得B=

(2)沿不同方向進入磁場的帶電粒子離開磁場時的速度大小均為v0,方向均平行于x軸,其臨界狀態(tài)為粒子從D點沿x軸正方向離開磁場

分析粒子從D點離開磁場的情況,粒子在磁場中運動時間為t1T,T=,得t1

從D點平行于x軸運動至y軸的時間t2

在第一象限內(nèi)運動過程中,粒子做類平拋運動,設(shè)運動時間為t3,則

x0=v0t3,2R=a,a=

解得t3=2,x0=2v0

則t1+t2+t3+2

帶電粒子到達x軸時的橫坐標范圍為(02v0)

到達x軸前運動時間的范圍為(,+2)

(3)將第一象限內(nèi)的電場方向改為沿x軸負方向時,帶電粒子將從A點正上方的D點離開磁場.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪將一個質(zhì)量為m的重物從井中拉出,開始時繩與汽車的連接點位于A位置,且A點與滑輪頂點C的連線處于豎直方向,AC高為H,F(xiàn)汽車向左運動到連接點位于B點(AB=H)時,汽車的速度為v。整個過程中各段繩都繃緊,重力加速度為g。則( )

A. 汽車到達B點時,重物的速度大小為v

B. 汽車到達B點時,重物的速度大小為

C. 汽車從AB的過程中,通過繩子對重物做的功等于

D. 汽車從AB的過程中,通過繩子對重物做的功等于

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(1)物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)物塊所受拉力F隨時間t變化的關(guān)系式;

(3)2s末物塊的速度v.

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【題目】如圖所示,電阻不計面積為S的矩形線圈在勻強磁場B中繞垂直于磁場的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,t0時刻線圈平面與磁場垂直,產(chǎn)生e220sin100πtV的正弦交流電,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為10︰1,燈泡的電阻RL10Ω(不考慮電阻的變化),C為電容器,L為直流電阻不計的自感線圈,剛開始開關(guān)S斷開,下列說法正確的是

A. 線圈從t0時刻到轉(zhuǎn)過180°的過程中通過矩形線圈的磁通量變化量為零

B. 交流電壓表的示數(shù)為22V

C. 燈泡的功率小于48.4W

D. 閉合開關(guān)S后,電阻R上不產(chǎn)生焦耳熱

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【題目】某同學分別用螺旋測微器和多用電表測量一段合金電阻絲的直徑和電阻.測電阻絲的直徑如圖甲所示,讀數(shù)為____mm.用多用電表測量電阻時,紅表筆應(yīng)插入_____接線孔(選填“+”或“-”),他按照正確的步驟操作后,測量的結(jié)果如圖乙所示,電阻絲阻值大小為____Ω,為了使測量結(jié)果更準確,該同學應(yīng)將多用電表的選擇開關(guān)旋到____檔(選填“×1”或“×100”)并重新歐姆調(diào)零再進行測量.

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【題目】如圖所示為某傳感裝置內(nèi)部部分電路圖,RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻,其特性為隨著溫度的升高阻值增大;R1為光敏電阻,其特性為隨著光照強度的增強阻值減;R2R3均為定值電阻,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,V為理想電壓表。若發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,可能的原因是

熱敏電阻溫度降低,其他條件不變

熱敏電阻溫度升高,其他條件不變

光照減弱,其他條件不變

光照增強,其他條件不變

A. ①④ B. ①③ C. ②③ D. ②④

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【題目】從高為5m處以某一速度豎直向下拋出一小球,在與地面后彈起上升到高為2m處被接住,則這段過程( )

A. 小球的位移為3m,方向豎直向下,路程為7m

B. 小球的位移為7m,方向豎直向上,路程為7m

C. 小球的位移為3m,方向豎直向下,路程為3m

D. 小球的位移為7m,方向豎直向上,路程為3m

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【題目】關(guān)于質(zhì)點,下列描述中正確的是( )

A. 質(zhì)量很小的物體一定可看作質(zhì)點; B. 體積很小的物體一定可看作質(zhì)點;

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D.0.02 s時電阻R中電流的方向自右向左

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