【題目】如圖甲所示,在0≤xd的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場,在x<0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場(圖中未畫出)一質(zhì)子從點P(-,)處以速度v0沿x軸正方向運動,t=0時,恰從坐標原點O進入勻強磁場。磁場按圖乙所示規(guī)律變化,以垂直于紙面向外為正方向。已知質(zhì)子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計。

⑴求質(zhì)子剛進入磁場時的速度大小和方向;

⑵若質(zhì)子在0~時間內(nèi)從y軸飛出磁場,求磁感應(yīng)強度B的最小值;

⑶若質(zhì)子從點M(d,0)處離開磁場且離開磁場時的速度方向與進入磁場時相同,求磁感應(yīng)強度B0的大小及磁場變化周期T

【答案】 n=1、2、3……)

【解析】1質(zhì)子在電場中作類平拋運動,時間為t,剛進磁場時速度方向與x正半軸的夾角為,有 ,

解得

2質(zhì)子在磁場中運動軌跡與磁場右邊界相切時半徑最大,B最小

由幾何關(guān)系知,解得

根據(jù)牛頓第二定律

解得

3分析可知,要想滿足題目要求,則質(zhì)子在磁場變化的半個周期內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角為60°,在此過程中質(zhì)子沿x軸方向上的位移恰好等于它在磁場中做圓周的半徑R.欲使質(zhì)子從M點離開磁場,且速度符合要求,必有:

質(zhì)子做圓周運動的軌道半徑:

解得n=1、2、3……

設(shè)質(zhì)子在磁場做圓周運動的周期為T0,則有

解得: n=1、23……

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、bc是地球大氣層外圓形軌道上運行的三顆人造衛(wèi)星,ab的質(zhì)量相等,且小于c的質(zhì)量,則( )

A. b所需向心力最小

B. b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度

C. b、c的周期相等且大于a的周期

D. b、c的線速度大小相等,且小于a的線速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2017422日,我國首艘貨運飛船“天舟一號”與天宮二號空間實驗室完成交會對接。若飛船繞地心做勻速圓周運動,距離地面的高度為h,地球半徑為R,地球表面的重力加速度為g引力常量為G。下列說法正確的是

A. 根據(jù)題中條件可以估算飛船的質(zhì)量

B. 天舟一號飛船內(nèi)的貨物處于平衡狀態(tài)

C. 飛船在圓軌道上運行的加速度為

D. 飛船在圓軌道上運行的速度大小為

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【題目】關(guān)于核力的下列說法正確的是(  )

A. 核力同萬有引力沒有區(qū)別,都是物體間的作用 B. 核力就是電磁力

C. 核力是短程力 D. 核力與電荷有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為M的“”形金屬框架MNPQ放在傾角為的絕緣斜面上,框架MN、PQ部分的電阻不計,相距為L,上端NP部分的電阻為R。一根光滑金屬棒ab在平行于斜面的力(圖中未畫出)的作用下,靜止在距離框架上端NPL的位置。整個裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,其中B0t0均為已知量。已知ab棒的質(zhì)量為m,電阻為R,長為L,與框架接觸良好并始終相對斜面靜止,t0時刻框架也靜止,框架與斜面間的動摩擦因數(shù)為,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。求:

t0時刻,流過ab棒的電流大小和方向;

⑵0~t0時間內(nèi),通過ab棒的電荷量及ab棒產(chǎn)生的熱量;

⑶框架MNPQ什么時候開始運動?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于α粒子散射實驗裝置,下列說法正確的是____

A.實驗裝置應(yīng)放在真空中

B.金箔的厚度對實驗無影響

C.如果把金箔改為鋁箔,更不容易觀察到大角度散射現(xiàn)象

D.實驗時,金箔、熒光屏和顯微鏡均能在圓周上運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)10m/s= ________km/h (2)54km/h=_________ m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面如圖所示,圓心為O。兩條平行單色紫光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,光線1的入射點A為圓柱的頂點,光線2的入射點為B,∠AOB=60°,已知該玻璃對紫光的折射率為n=,求:

1求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d
2若入射的是單色藍光,則距離d′將比上面求得的d大還是小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下對有關(guān)情景描述符合物理學(xué)實際的是

A. 洗衣機脫水時利用向心運動把附著在衣物上的水份甩掉

B. 汽車通過拱形橋最高點時對橋的壓力大于汽車重力

C. 繞地球沿圓軌道飛行的航天器中懸浮的宇航員處于平衡狀態(tài)

D. 火車軌道在彎道處應(yīng)設(shè)計成外軌高內(nèi)軌低

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同步練習(xí)冊答案