【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系xoy中,x軸上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xoy向里;在x軸下方存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,電場(chǎng)方向與xoy平面平行,且與x軸成夾角。一質(zhì)量為m,電荷量為qq>0)的粒子從y軸上 (0, )點(diǎn)靜止釋放。一段時(shí)間后粒子進(jìn)入磁場(chǎng),且從y軸上的(圖中未畫(huà)出)垂直于y軸飛入第二象限。不計(jì)粒子重力。求:

1)粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大;

2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B及粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

3)粒子第三次到達(dá)x軸的位置。

【答案】1,2,3.

【解析】試題分析:(1)粒子只在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理可求得粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度;

2)根據(jù)題意可明確粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,再根據(jù)洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得磁感應(yīng)強(qiáng)度;根據(jù)所對(duì)應(yīng)的圓心角可求得時(shí)間;

3)粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí),做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)的合成和分解可求得粒子回到x軸時(shí)的坐標(biāo).

解:(1)粒子由靜止開(kāi)始沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng),由題意可知,粒子運(yùn)動(dòng)的位移為x==2d;

則由動(dòng)能定理可知:Eq2d=mv2;

解得:v=2

2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示;因粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸成45度角,由幾何關(guān)系可知,

R==2d

則由Bqv=m可知:

B==;

粒子第一次在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為:270°;故時(shí)間t==;

3)粒子第二次經(jīng)過(guò)x軸時(shí),速度方向與水平方向夾角為45°;垂直于電場(chǎng)線進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域;

則粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知:

x=vt

y=

=tan45°=1

解得:t=

x=;

由幾何關(guān)系可知:第三次到達(dá)x軸上的位移為:x==8d

故粒子在O點(diǎn)右側(cè),距離為8d﹣d=7d

故第三次到達(dá)x軸的坐標(biāo)為:(7d,0

答:(1)粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為2

2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

3)粒子第三次到達(dá)x軸的位置為(7d,0

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】在如下所示的A、BC、D四圖中,滑輪本身的重力忽略不計(jì),滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上,一根輕繩ab繞過(guò)滑輪,a端固定在墻上,b端下面掛一個(gè)質(zhì)量都是m的重物,當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí),A、C、D圖中桿P與豎直方向夾角均為θ,圖B中桿P在豎直方向上,假設(shè)A、BC、D四圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FBFC、FD,則以下判斷中正確的是

A. FA=FB= FC=FD B. FDFA=FBFC

C. FA= FC=FDFB D. FCFA=FBFD

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】時(shí)分,中國(guó)自行研制的神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在距地球公里的軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接,為建設(shè)空間站邁出關(guān)鍵一步.若神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)的質(zhì)量相同,環(huán)繞地球運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道如圖所示,則(

A. 天宮一號(hào)運(yùn)行時(shí)向心加速度比神舟八號(hào)小

B. 天宮一號(hào)運(yùn)行的周期比神舟八號(hào)小

C. 天宮一號(hào)運(yùn)行時(shí)線速度比神舟八號(hào)大

D. 神舟八號(hào)要實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)的對(duì)接需點(diǎn)火加速

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,O點(diǎn)有一粒子源,在某時(shí)刻發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,它們的速度大小相等、速度方向均在xOy平面內(nèi).在直線x=a與x=2a之間存在垂直于xOy平面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),與y軸正方向成60°角發(fā)射的粒子恰好垂直于磁場(chǎng)右邊界射出.不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力.關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )

A. 粒子的速度大小為 B. 粒子的速度大小為

C. 與y軸正方向成120°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng) D. 與y軸正方向成90°角射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】1)下列關(guān)于近代物理知識(shí)的描述中,正確的是________。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得3分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)際上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的

B.處于n3能級(jí)狀態(tài)的大量氫原子自發(fā)躍遷時(shí),能發(fā)出3種頻率的光子

C.當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出,則改用紫光照射也一定會(huì)有電子逸出

D.在核反應(yīng)中,X是質(zhì)子,這個(gè)反應(yīng)過(guò)程叫α衰變

E.比結(jié)合能越大,原子核中核子結(jié)合得越牢固,原子核越穩(wěn)定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì),兩個(gè)不計(jì)電阻的金屬圓環(huán)表面光滑,豎直懸掛在等長(zhǎng)的細(xì)線上,金屬環(huán)面平行,相距1m,兩環(huán)分別與電源正負(fù)極相連,F(xiàn)將一質(zhì)量0.06kg,電阻1.5Ω的導(dǎo)體棒輕放在環(huán)上,導(dǎo)體棒與環(huán)有良好電接觸。兩環(huán)之間有方向豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,導(dǎo)體棒上滑到某位置靜止不動(dòng),試求:

(1)在此位置上棒對(duì)每一只環(huán)的壓力為多少?

(2)若已知環(huán)半徑為0.5m,此位置與環(huán)底的高度差是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一水平光滑、距地面高為h、邊長(zhǎng)為a的正方形MNPQ桌面上,用長(zhǎng)為L的不可伸長(zhǎng)的輕繩連接質(zhì)量分別為mA、mBA、B兩小球,兩小球在繩子拉力的作用下,繞繩子上的某點(diǎn)O以不同的線速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓心O與桌面中心重合,已知mA=0.5 kg,L=1.2 m,LAO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小vA=0.4 m/s,重力加速度g10 m/s2,求:

(1)繩子上的拉力F以及B球的質(zhì)量mB

(2)若當(dāng)繩子與MN平行時(shí)突然斷開(kāi),則經(jīng)過(guò)1.5 s兩球的水平距離;(與地面撞擊后,前進(jìn)方向的速度不變)

(3)兩小球落至地面時(shí),落點(diǎn)間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵放在光滑的斜面上,用平行于斜面的輕彈簧拉住而平衡,A為水平放置的直導(dǎo)線的截面,導(dǎo)線中無(wú)電流時(shí),磁鐵對(duì)斜面的壓力為,當(dāng)導(dǎo)線中有電流流過(guò)時(shí),磁鐵對(duì)斜面的壓力為,此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量減小了,則()

A. ,A中電流方向向內(nèi)

B. A中電流方向向外

C. ,A中電流方向向內(nèi)

D. ,A中電流方向向外

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為牽引力F和車(chē)速倒數(shù)1/v的關(guān)系圖像。若一汽車(chē)質(zhì)量為2×103㎏,它由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛,且行駛中阻力恒定,設(shè)其最大車(chē)速為30 m/s,則下列說(shuō)法中正確的是

A. 汽車(chē)所受阻力為6×103N

B. 汽車(chē)車(chē)速為15m/s時(shí),功率為6×104W

C. 汽車(chē)勻加速的的加速度為3m/s2

D. 汽車(chē)勻加速所需時(shí)間為5s

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