【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xoy被三條平行的分界線分為I、II、III、IV四個區(qū)域,每條分界線與x軸所夾30角,區(qū)域I、II分界線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)(0,l),區(qū)域I中有方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場;區(qū)域 II寬度為d,其中有方向平行于分界線的勻強(qiáng)電場;區(qū)域III為真空區(qū)域;區(qū)域IV中有方向垂直紙面向外、大小為2B的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有不計重力的兩粒子,粒子l帶正電,以速度大小v1從原點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動;粒子2帶負(fù)電,以一定大小的速度從x軸正半軸一點(diǎn)A沿x軸負(fù)向與粒子1同時開始運(yùn)動,兩粒子恰在同一點(diǎn)垂直分界線進(jìn)入?yún)^(qū)域II;隨后粒子1以平行于x軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III;粒子2以平行于y軸的方向進(jìn)入?yún)^(qū)域III,最后兩粒子均在第二次經(jīng)過區(qū)城III、IV分界線時被引出.

(1)求A點(diǎn)與原點(diǎn)距離;

(2)求區(qū)域II內(nèi)電場強(qiáng)度E的大小和方向;

(3)求粒子2A的速度大。

(4)若兩粒子在同一位置處被引出,區(qū)城III 寬度應(yīng)設(shè)計為多少?

【答案】(1)(2)(3)(4)

【解析】

(1)因?yàn)榱W?/span>1和粒子2在同一點(diǎn)垂直分界線進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ,所以粒子1在區(qū)域Ⅰ運(yùn)動半徑為R1=l

粒子2在區(qū)域Ⅰ運(yùn)動半徑為R2由幾何關(guān)系知

(2)要滿足題設(shè)條件,區(qū)域Ⅱ中電場方向必須平行于分界線斜向左下方

兩粒子進(jìn)入電場中都做類平拋運(yùn)動,區(qū)域Ⅱ的寬度為d ,出電場時,對粒子1沿電場方向的運(yùn)動有

所以

(3)粒子2經(jīng)過區(qū)域Ⅱ電場加速獲得的速度大小為

對粒子2在電場中運(yùn)動有

所以

所以

(4)粒子1經(jīng)過區(qū)域Ⅲ時的速度大小為

粒子2經(jīng)過區(qū)域Ⅲ時的速度大小為

兩粒子要在區(qū)域IV運(yùn)動后到達(dá)同一點(diǎn)引出,O3圓對應(yīng)的圓心角為60゜,O4圓對應(yīng)的圓心角為120゜

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,水平絕緣光滑軌道ABB端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道BC平滑連接,圓弧的半徑R=0.40m。在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E="1." 0×104N/C,F(xiàn)有一質(zhì)量m=0.10kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s=1.0m的位置,由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運(yùn)動,當(dāng)運(yùn)動到圓弧形軌道的C端時,速度恰好為零。已知帶電體所帶電荷量q=8.0×10-5C,取g=10m/s2,求:

1)帶電體在水平軌道上運(yùn)動的加速度大小及運(yùn)動到B端時的速度大。

2)帶電體運(yùn)動到圓弧形軌道的B端時對圓弧軌道的壓力大;

3)帶電體沿圓弧形軌道運(yùn)動過程中,電場力和摩擦力對帶電體所做的功各是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,電源的電動勢E=10V,內(nèi)阻忽略不計,電阻的阻值分別為 R1=R2=20Ω、R3=10Ω,滑動變阻器的最大阻值R=40Ω,電容器的電容C=20μF,則:

(1)將滑動觸頭P置于ab中點(diǎn),合上電鍵S,待電路穩(wěn)定后再斷開S。求斷開S的瞬 間,通過R1的電流大小和方向;

(2)閉合電鍵S,當(dāng)滑動觸頭P緩慢地從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程中,通過導(dǎo)線BM的電量為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示是小明同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連,傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放

(1)小明用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,示數(shù)如圖乙所示,則d____mm.

(2)實(shí)驗(yàn)時,將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量c____(用文字表述)

(3)小亮同學(xué)認(rèn)為:無需測出上述cd,只要畫出以F(力傳感器示數(shù))為橫坐標(biāo)、以____為縱坐標(biāo)的圖象就能直接反映加速度與力的關(guān)系.

(4)下列實(shí)驗(yàn)操作和要求必要的是____(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母).

A.應(yīng)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

B.應(yīng)測出鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

C.應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

D.應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦,可以在缸內(nèi)自由移動,缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列結(jié)論中正確的是(

A. 若外界大氣壓增大,則彈簧將壓縮一些

B. 若外界大氣壓增大,則氣缸的上底面距地面的高度將增大

C. 若氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大

D. 若氣溫升高,則活塞距地面的高度將減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧一端固定在傾角θ=30°的斜面底端,另一端與物塊A連接,兩物塊A、B質(zhì)量均為2kg,初始時均靜止,F(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉物塊B,使其開始做勻加速直線運(yùn)動,拉力F與物塊B的位移x的關(guān)系如圖乙所示(g10 m/s2),則下列結(jié)論正確的是(

A. BA分離時,彈簧恰好恢復(fù)原長

B. 物體的加速度大小為5 m/s2

C. 彈簧的勁度系數(shù)為500 N/m

D. A速度達(dá)到最大時,彈簧的壓縮量為2cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a、b、c為三只完全相同的燈泡, L為電阻不計的純電感,電源內(nèi)阻不計下列判斷正確的是

A. S閉合的瞬間,b、c兩燈亮度相同

B. S閉合足夠長時間后,b、c兩燈亮度相同

C. S斷開的瞬間,a、c兩燈立即熄滅

D. S斷開后,b燈先突然閃亮后再逐漸變暗熄滅

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧下端固定在水平面上.一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落,則小球從接觸彈簧到下降到最低點(diǎn)的過程中( )

A. 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

B. 小球的加速度方向都是豎直向上

C. 小球的速度先增大后減小

D. 小球的加速度先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】北斗二期導(dǎo)航系統(tǒng)的心臟是上海天文臺自主研發(fā)的星載氫原子鐘,它是利用氫原子能級躍遷時輻射出來的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘。如圖為氫原子能級圖,則

A. 13eV的光子可以使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷

B. 13eV的電子可以使基態(tài)氫原子發(fā)生躍遷

C. 氫原子從n=4能能躍遷到n=2能級輻射出紫外線

D. 大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時可輻射6種不同頻率的光子

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