【題目】如圖所示，在xoy平面內(nèi)，虛線OP與x軸的夾角為30°。OP與y軸之間存在沿著y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E。OP與x軸之間存在垂直于xoy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)有一帶電的粒子，從y軸上的M點(diǎn)以初速度v0、沿著平行于x軸的方向射入電場(chǎng)，并從邊界OP上某點(diǎn)Q （圖中未畫出）垂直于OP離開電場(chǎng)，恰好沒有從x軸離開第一象限。已知粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0），粒子的重力可忽略。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��；

(2)粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

(3)粒子從y軸上離開電場(chǎng)的位置到O點(diǎn)的距離。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)由于粒子從Q點(diǎn)垂直于OP離開電場(chǎng)，設(shè)到Q點(diǎn)時(shí)豎直分速度為，由題意可知

設(shè)粒子從M點(diǎn)到Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，有

粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移如的

由磁場(chǎng)方向可知粒子向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)題意可知粒子運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與軸相切，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為，由幾何關(guān)系

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中速度為，由前面分析可知

洛倫茲力提供向心力

解得

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，

粒子離開磁場(chǎng)的位置到軸的距離為，則

沿著軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間到達(dá)軸，

即

(3)由幾何關(guān)系可得粒子離開磁場(chǎng)的位置到軸距離

粒子離開磁場(chǎng)手，豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間到達(dá)軸并離開電場(chǎng)

則

粒子離開電場(chǎng)的位置到點(diǎn)的距離

。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】氫原子光譜如圖甲所示，圖中給出了譜線對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)，玻爾的氫原子能級(jí)圖如圖乙所示，已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，可見光的頻率范圍約為4.2×1014～7.8×1014Hz，則（ ）

A.Hα譜線對(duì)應(yīng)光子的能量小于Hδ譜線對(duì)應(yīng)光子的能量

B.圖甲所示Hα、Hβ、Hγ、Hδ四種光均屬于可見光范疇

C.Hβ對(duì)應(yīng)光子的能量約為10.2eV

D.Hα譜線對(duì)應(yīng)的躍遷是從n＝3能級(jí)到n＝2能級(jí)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一束紅光從空氣射向折射率n=種玻璃的表面，其中i為入射角，則下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.當(dāng)i=45°時(shí)會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象

B.無(wú)論入射角i為多大，折射角r都不會(huì)超過(guò)45°

C.當(dāng)入射角的正切值tani=，反射光線與折射光線恰好相互垂直

D.光從空氣射入玻璃，速度減小

E.若將入射光換成紫光，則在同樣入射角i的情況下，折射角r將變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在考古中為了測(cè)定古物的年代，可通過(guò)測(cè)定古物中碳14與碳12的比例，其物理過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示，碳14與碳12經(jīng)電離后的原子核帶電量都為q，從容器A下方的小孔S不斷飄入電壓為U的加速電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)S正下方的小孔O后，沿SO方向垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在相機(jī)底片D上并被吸收。已知D與O在同一平面內(nèi)，其中碳12在底片D上的落點(diǎn)到O的距離為x，不考慮粒子重力和粒子在小孔S處的初速度。

(1)求碳12的比荷；

(2)由于粒子間存在相互作用，從O進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子在紙面內(nèi)將發(fā)生不同程度的微小偏轉(zhuǎn)（粒子進(jìn)入磁場(chǎng)速度大小的變化可忽略），其方向與豎直方向的最大偏角為α，求碳12在底片D上的落點(diǎn)到O的距離的范圍；

(3)實(shí)際上，加速電場(chǎng)的電壓也會(huì)發(fā)生微小變化（設(shè)電壓變化范圍為U±ΔU），從而導(dǎo)致進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子的速度大小也有所不同。現(xiàn)從容器A中飄入碳14與碳12最終均能打在底片D上，若要使這兩種粒子的落點(diǎn)區(qū)域不重疊，則ΔU應(yīng)滿足什么條件？（粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與豎直方向的最大偏角仍為α）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】最近幾十年，人們對(duì)探測(cè)火星十分感興趣，先后發(fā)射過(guò)許多探測(cè)器。稱為“火星探路者”的火星探測(cè)器曾于1997年登上火星。在探測(cè)器“奔向”火星的過(guò)程中，用h表示探測(cè)器與火星表面的距離，a表示探測(cè)器所受的火星引力產(chǎn)生的加速度，a隨h變化的圖像如圖所示，圖像中a1、a2、h0以及萬(wàn)有引力常量G己知。下列判斷正確的是（　�。�

A.火星的半徑為

B.火星表面的重力加速度大小為

C.火星的第一宇宙速度大小為

D.火星的質(zhì)量大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某老師用圖示裝置探究庫(kù)侖力與電荷量的關(guān)系。A、B是可視為點(diǎn)電荷的兩帶電小球，用絕緣細(xì)線將A懸掛，實(shí)驗(yàn)中在改變電荷量時(shí)，移動(dòng)B并保持A、B連線與細(xì)線垂直。用Q和q表示A、B的電荷量，d表示A、B間的距離，（不是很�。┍硎炯�(xì)線與豎直方向的夾角，x表示A偏離O點(diǎn)的水平距離，實(shí)驗(yàn)中（　　）

A.d可以改變B.B的位置在同一圓弧上

C.x與電荷量乘積Qq成正比D.與A、B間庫(kù)侖力成正比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用多用電表歐姆擋測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電壓表的內(nèi)阻并對(duì)電壓表的示數(shù)進(jìn)行校對(duì)，實(shí)驗(yàn)器材如下：

多用電表（歐姆擋對(duì)應(yīng)刻度盤上正中央數(shù)值為15）；

標(biāo)準(zhǔn)電壓表（量程10V，內(nèi)阻約為幾十）；

電壓表（量程10V，內(nèi)阻）；

滑動(dòng)變阻器R（最大阻值約）；

電源E（電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻不計(jì)）；

開關(guān)S一個(gè)、導(dǎo)線若干。

(1)利用多用電表歐姆擋測(cè)量電壓表的內(nèi)阻，將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖甲中________（選填“A”或“B”）方式連接；

(2)實(shí)驗(yàn)中，兩表的示數(shù)如圖乙所示，可得多用電表歐姆擋的讀數(shù)為，電壓表的讀數(shù)為________V，通過(guò)計(jì)算可得出歐姆擋電池的電動(dòng)勢(shì)為________V（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

(3)利用標(biāo)準(zhǔn)電壓表對(duì)電壓表進(jìn)行校對(duì)，請(qǐng)?jiān)谔摼�框中畫出電路圖_______；

(4)校對(duì)中發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為9.00V時(shí)，電壓表的示數(shù)為10.00V，為使示數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)給表串聯(lián)________的電阻。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，在挪威的兩座山峰間夾著一塊巖石，吸引了大量游客前往觀賞。該景觀可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型，右壁豎直，左壁稍微傾斜。設(shè)左壁與豎直方向的夾角為θ，由于長(zhǎng)期的風(fēng)化，θ將會(huì)減小。石頭與山崖間的摩擦很小，可以忽略不計(jì)。若石頭質(zhì)量一定，θ減小，石頭始終保持靜止，下列說(shuō)法正確的是

A. 山崖左壁對(duì)石頭的作用力將增大

B. 山崖右壁對(duì)石頭的作用力不變

C. 山崖對(duì)石頭的作用力減小

D. 石頭受到的合力將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】不少城市推出了“禮讓斑馬線”的倡議。有一天，小李開車上班，以72kmh的速度在一條直路上行駛，快要到一個(gè)十字路口的時(shí)候，小李看到一位行人正要走斑馬線過(guò)馬路。以車子現(xiàn)行速度，完全可以通過(guò)路口而不撞上行人。經(jīng)過(guò)1s時(shí)間的思考，小李決定立即剎車，禮讓行人。經(jīng)過(guò)4s的勻減速，汽車剛好在斑馬線前停下。設(shè)汽車（包括駕駛員）質(zhì)量為1500kg。

（1)求汽車剎車時(shí)的加速度；

（2）求汽車剎車時(shí)受到的合力大��；

（3）駕駛員看到行人時(shí)汽車離斑馬線的距離。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案