【題目】xOy坐標(biāo)中,有隨時間周期性變化的電場和磁場(磁場持續(xù)t1后消失;緊接著電場出現(xiàn),持續(xù)t2時間后消失,接著磁場......如此反復(fù)),如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里,電場強(qiáng)度方向沿y軸向下,有一質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶電粒子,在t=0時刻,以初速v00點(diǎn)沿x軸正方向出發(fā),在t1時刻第一次到達(dá)y軸上的M 0L)點(diǎn),t1+t2時刻第一次回到x軸上的 N-2L0)點(diǎn),不計(jì)粒子重力,t1、t2均未知。求:

1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E的大;

2)粒子從0點(diǎn)出發(fā)到第二次回到x軸所用的時間;

3)粒子第n次回到x軸的坐標(biāo)。

【答案】(1) E=(2) t=(3) -2L+L,0

【解析】

1)粒子從OM做圓周運(yùn)動,半徑:

R0=

qBv0=

B=

MN粒子在電場中運(yùn)動:

2L=v0t2

L=

a=

2)粒子從N做圓周運(yùn)動,在N點(diǎn)vNy=at2,vNy=v0,速度方向與—x軸夾角為45°vN=,所以做圓周運(yùn)動的半徑為:

R1=

而粒子在磁場中運(yùn)動周期:T=與粒子速度無關(guān),故經(jīng)過時間t1粒子做半圓到P點(diǎn),接下來只在電場力的作用下運(yùn)動,P點(diǎn)速度方向與N點(diǎn)相反,所以從PQMN 的逆運(yùn)動,有,得Q點(diǎn)剛好在x軸上(L,0)則從O點(diǎn)出發(fā)到第二次回到軸所需時間:

t= 2t1+t2

t1=

t2=

得:

t=

3)如圖所示,粒子接下來做有規(guī)律的運(yùn)動,到達(dá)x軸的橫坐標(biāo)依次為:

第一次:-2L

第二次:-2L+3L

第三次:-2L+3L-2L

…………

n取偶數(shù)2,4,6......:

坐標(biāo)為(,0

n取奇數(shù)1,3,5........:

-2L+-2L+3L=-2L+L

坐標(biāo)為(-2L+L,0

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】磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接, A、B之間有很強(qiáng)的磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子)以速度v噴入磁場,AB兩板間便產(chǎn)生電壓,成為電源的兩個電極。下列推斷正確的是

A.A板為電源的正極

B.A、B兩板間電壓等于電源的電動勢

C.兩板間非靜電力對等離子體做功,使電路獲得電能

D.若增加兩極板的正對面積,則電源的電動勢會增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲是由某種金屬制成的均勻空心柱體,其橫截面內(nèi)外均為正方形,電阻約為5,為比較準(zhǔn)確測量其電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材:

A.電流表:量程0.6A中,內(nèi)阻0.2;

B.電壓表V1:量程3V,內(nèi)阻約3k;

C.電壓表V2:量程15V,內(nèi)阻約5k

D.滑動變阻器R1:最大阻值10,

E.滑動變阻器R2:最大阻值1k;

F.電源:電動勢3V,內(nèi)阻不計(jì)

G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

1)用游標(biāo)卡尺測得該導(dǎo)體截面的外邊長D讀數(shù)如圖乙所示,則D=____mm;

2)用伏安法更準(zhǔn)確測量該柱體的電阻,為使實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)有較大的測量范圍,則滑動變阻器應(yīng)選擇___(填儀器前的符號),電壓表應(yīng)選______(填儀器前的符號),電路圖應(yīng)選擇______(填電路圖下方的代號)電路為本次實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)采用的最佳電路;

A. B. C. D.

3)若該空心導(dǎo)體橫截面的外正方形的邊長為D,橫截面金屬厚度為d,長度為L,電流表讀數(shù)為I,電壓表讀數(shù)為U,電流表內(nèi)阻為RA,用以上符號表示該柱體材料的電阻率_____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中子的發(fā)現(xiàn)”,關(guān)于原子核的組成的研究,物理學(xué)的發(fā)展過程經(jīng)歷了如下幾個重要的階段:

1919年,盧瑟福用a粒子轟擊氮核從而發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子;1920年,盧瑟福預(yù)言原子核內(nèi)可能還有質(zhì)量與質(zhì)子相近的中性粒子存在";-1930年,約里奧·居里夫婦用釙(Po)放出的粒子轟擊鈹(Be),產(chǎn)生了一種貫穿能力極強(qiáng)的射線,研究發(fā)現(xiàn)這種射線是一種中性粒子流;1932年,查德威克用這種射線轟擊氫原子和氮原子,打出了一些氫核(質(zhì)子)和氮核,測量出被打出的氫核和氮核的速度,并由此推算出這種粒子的質(zhì)量而發(fā)現(xiàn)了中子。

查德威克認(rèn)為:氫核、氮核的熱運(yùn)動速度遠(yuǎn)小于未知粒子的速度而可以忽略不計(jì);被碰出的氫核、氨核之所以會具有不同的速率是由于碰撞的情況不同而造成的,其中速率最大的應(yīng)該是彈性正碰的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)中測得氫核的最大速度為,氮核的最大速度為;已知。請你根據(jù)查德威克研究,經(jīng)過推理計(jì)算,證明盧瑟福的預(yù)言是正確的。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)﹣0.05m≤x0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T0≤x≤0.08m的區(qū)域有沿﹣x方向的勻強(qiáng)電場.在x軸上坐標(biāo)為(﹣0.05m,0)的S點(diǎn)有一粒子源,它一次能沿紙面同時向磁場內(nèi)每個方向發(fā)射一個比荷=5×107C/kg,速率v0=2×106m/s的帶正電粒子.若粒子源只發(fā)射一次,其中只有一個粒子Z恰能到達(dá)電場的右邊界,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用(結(jié)果可保留根號).求:

1)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑R;

2)粒子ZS發(fā)射時的速度方向與磁場左邊界的夾角θ

3)第一次經(jīng)過y軸的所有粒子中,位置最高的粒子P的坐標(biāo);

4)若粒子P到達(dá)y軸瞬間電場突然反向,求粒子P到達(dá)電場右邊界時的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量m2.0kg的小物塊從斜面底端,以一定的初速度沖上傾角為37°的足夠長固定斜面,某同學(xué)利用傳感器測出了小物塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度,并用計(jì)算機(jī)畫出了小物塊上滑過程的速度-時間圖線,如圖所示。(取sin37°0.6,cos37°0.8g10m/s2)求:

1)小物塊沖上斜面過程中加速度的大。

2)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù);

3)小物塊在斜面上運(yùn)動的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于月球的形成,科學(xué)家提出了不同的假說:

分裂說:月球本來是地球的一部分,后來由于地球轉(zhuǎn)速太快,把地球上一部分物質(zhì)拋了出去,這些物質(zhì)脫離地球后形成了月球。

同源說:月球和地球在同一個浮動星云內(nèi)同時形成。

碰撞說:在太陽系形成的過程中,地球與一個較大天體發(fā)生了劇烈的碰撞,激射到太空中的地球物質(zhì)和該碰撞天體的殘骸不斷相互吸引,最終形成了月球。

1)有科學(xué)家用下圖形象地描述了月球的一種形成過程:

你認(rèn)為這種圖示描述的是月球形成的哪種假說?__________________________

2)月球形成初期,小天體頻繁撞擊月球,在月球表面形成了隨處可見的_______________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m = 2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C的帶電微粒(重力忽略不計(jì)),從靜止開始經(jīng)U1電壓加速后,以=1.0×104m/s水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,其板長L = 20cm,兩板間距d=cm,進(jìn)入磁場時速度偏離原來方向的角度=30°, 磁場寬度D=cm,則

A.加速電場U1 = 100V

B.兩金屬板間的電壓U2200V

C.為使微粒不從磁場右邊射出,該勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B至少為0.2T

D.若勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度合適,帶電微粒可以回到出發(fā)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在衛(wèi)生大掃除中,某同學(xué)用拖把拖地,沿推桿方向?qū)ν习咽┘油屏?/span>F,如圖所示,此時推力與水平方向的夾角為,且拖把剛好做勻速直線運(yùn)動.從某時刻開始保持力F的大小不變,減小F與水平方向的夾角,則( )

A.拖把將做減速運(yùn)動

B.拖把繼續(xù)做勻速運(yùn)動

C.減小的同時若減小F,拖把不一定做加速運(yùn)動

D.地面對拖把的支持力FN變小,地面對拖把的摩擦力Ff變大

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