【題目】如圖所示，AB、CD間的區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)電場，在CD的右側(cè)有一與CD相切于M點(diǎn)的圓形有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面．一帶正電粒子自O點(diǎn)以水平初速度v0正對(duì)P點(diǎn)進(jìn)入該電場后，從M點(diǎn)飛離CD邊界，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后又從N點(diǎn)垂直于CD邊界回到電場區(qū)域，并恰能返回O點(diǎn)．已知OP間距離為d，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，電場強(qiáng)度大小，不計(jì)粒子重力．試求：

(1)M、N兩點(diǎn)間的距離

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和圓形勻強(qiáng)磁場的半徑

(3)粒子自O點(diǎn)出發(fā)到回到O點(diǎn)所用的時(shí)間

【答案】（1） (2) ； (3)

【解析】（1）據(jù)題意，作出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：

粒子從O到M的時(shí)間：t1＝

粒子在電場中加速度：a＝＝

粒子在M點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度：vy＝at1＝v0

粒子在M點(diǎn)時(shí)的速度：v＝＝2v0

速度偏轉(zhuǎn)角正切：

故θ＝60

粒子從N到O點(diǎn)時(shí)間： ，

粒子從N到O點(diǎn)過程的豎直方向位移：

故P、N兩點(diǎn)間的距離為： 。

由幾何關(guān)系得：MN

(2)幾何關(guān)系得：

可得半徑：

由

解得：

由幾何關(guān)系確定區(qū)域半徑為： ，即

（3）O到M的時(shí)間：t1＝

N到O的時(shí)間：

在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

無場區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

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】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3．軌道1、2相切于Q點(diǎn)．軌道2、3相切于P點(diǎn)（如圖），則當(dāng)衛(wèi)星分別在1，2，3，軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（ ）

A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率

B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度

C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對(duì)該氣體做功為6J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9J，圖線AC的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢能為零，求：

（1）從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，外界對(duì)該氣體做的功和氣體內(nèi)能的增量；

（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量及其從外界吸收的熱量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】對(duì)于公式vt=v0+at,下列說法正確的是 （ ）

A. 適用于任何變速運(yùn)動(dòng)

B. 適用于任何勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. 適用于任何運(yùn)動(dòng)

D. 只適用于勻加速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一倒立的圓錐筒，筒側(cè)壁傾斜角度α不變。一小球在的內(nèi)壁做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，球與筒內(nèi)壁的摩擦可忽略，小球距離地面的高度為H，則下列說法中正確的是

A. H越高，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力越大

B. H越高，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度越小

C. H越高，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期越大

D. H越高，小球?qū)?cè)壁的壓力越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在固定的氣缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞面積之比為,兩活塞以穿過B的底部的剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無摩擦滑動(dòng)．兩個(gè)氣缸都不漏氣．初始時(shí)，A、B中氣體的體積皆為，溫度皆為= 300K．A中氣體壓強(qiáng)，是氣缸外的大氣壓強(qiáng)．現(xiàn)對(duì)A加熱，使其中氣體的體積增大,溫度升到某一溫度．同時(shí)保持B中氣體的溫度不變．求此時(shí)A中氣體壓強(qiáng)（用表示結(jié)果）和溫度（用熱力學(xué)溫標(biāo)表達(dá)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根固定直桿與水平方向夾角為，將質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上，通過輕繩懸掛質(zhì)量為m2的小球，桿與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。通過某種外部作用，使滑塊和小球瞬間獲得初動(dòng)量后，撤去外部作用，發(fā)現(xiàn)滑塊與小球仍保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)，且輕繩與豎直方向夾角。則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）

A. 速度方向沿桿向下，正在均勻減小

B. 速度方向沿桿向下，正在均勻增大

C. 速度方向沿桿向上，正在均勻減小

D. 速度方向沿桿向上，正在均勻增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)相同的木塊A、B靜止在水平面上，它們之間的距離為L，今有一顆子彈以較大的速度依次射穿了A、B，在子彈射出A時(shí)，A的速度為vA，子彈穿出B時(shí)，B的速度為vB，A、B停止時(shí)，它們之間的距離為s，整個(gè)過程A、B沒有相碰，則（　　）

A. s=L，vA=vB B. s＞L，vA＜vB C. s＜L，vA＞vB D. s＜L，vA＜vB

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，有一質(zhì)量為M=2kg的平板車靜止在光滑的水平地面上，現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），由車上P處開始，A以初速度=2m/s向左運(yùn)動(dòng)，B同時(shí)以=4m/s向右運(yùn)動(dòng)，最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車，兩物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.1，取，求：

（1）小車總長；

（2）B在小車上滑動(dòng)的過程中產(chǎn)生的熱量；

（3）從A、B開始運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)，經(jīng)6s小車離原位置的距離x。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案