【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xoy中,在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場;在第一象限內(nèi)某區(qū)域存在方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場(圖中未畫出)。一粒子源固定在x軸上坐標為(-L,0)A點,粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標為(0,2L)C點,電子繼續(xù)前進距離L后進入磁場區(qū)域,再次回到x軸時與x軸正方向成45°夾角。已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,有界圓形勻強磁場的磁感應(yīng)強度,不考慮粒子的重力好粒子之間的相互作用

(1)勻強電場的電場強度E的大;

(2)圓形磁場的最小面積

(3)電子從進入電場到再次回到x軸過程的總時間.

【答案】123

【解析】解:(1)電子在從A運動到C的過程中,做類平拋運動,

x方向上

y方向上2Lvt 

由①②式聯(lián)立解得:

(2)電子離開電場時的速度的反向延長線將交于y方向位移的中點,

tan θ1,θ45°

電子進入磁場后僅受洛倫茲力evCB作用,在磁場中做勻速圓周運動,

由牛頓第二定律

根據(jù)幾何關(guān)系可知,

根據(jù)題意作出電子的運動軌跡示意圖如圖所示

由圖中幾何關(guān)系可知,電子在磁場中偏轉(zhuǎn)90°后射出,

當(dāng)圖中PQ為圓形磁場的直徑時其半徑最小,即:Rminrsin 45°

由③④⑤式聯(lián)立解得:Smin

(3)運動過程經(jīng)歷的總時間為

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,將一個質(zhì)量為m的三角形物體放在水平地面上,當(dāng)用一水平推力F經(jīng)過物體的重心向右推物體時,物體恰好以一較大的速度勻速運動,某一時刻保持力的大小不變立即使推力反向變成拉力,則推力反向的瞬間

A物體的加速度大小為,方向水平向左

B物體的加速度大小為,方向水平向右

C地面對物體的作用力大小為mg

D地面對物體的作用力大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中虛線為勻強電場中與電場強度方向垂直的等間距平行直線。兩粒子MN質(zhì)量相等,所帶電荷量的絕對值也相等,F(xiàn)將M、N從虛線上的o點以相同速率射出,兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示。點a、b、c為實線與虛線的交點。己知o點電勢高于c點電勢。若不計粒子的重力及兩粒子間的相互作用,則( )

A. 電場強度的方向豎直向上

B. N粒子在a點的加速度與M粒子在c點的加速度相同

C. N粒子在從o點運動至a點的過程中靜電力做正功

D. M粒子在從o點運動至c點的過程中,其電勢能增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置,實驗原理電路圖如圖11–1圖所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當(dāng)繼電器的電流超過15 mA時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實現(xiàn)溫控.繼電器的電阻約為20 Ω,熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示

(1)提供的實驗器材有:電源E1(3 V,內(nèi)阻不計)、電源E2(6 V,內(nèi)阻不計)、滑動變阻器R1(0~200 Ω)、滑動變阻器R2(0~500 Ω)、熱敏電阻Rt,繼電器、電阻箱(0~999.9 Ω)、開關(guān)S、導(dǎo)線若干.

為使該裝置實現(xiàn)對30~80 ℃之間任一溫度的控制,電源E應(yīng)選用______(選填“E1”或“E2”),滑動變阻器R應(yīng)選用______(選填“R1”或“R2”).

(2)實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作.某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測量各接點間的電壓,則應(yīng)將如圖11–2圖所示的選擇開關(guān)旋至______(選填“A”、“B”、“C”或“D”).

(3)合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查,在題11–1圖中,若只有b、c間斷路,則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時指針______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”),接入a、c時指針______(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”).

(4)排除故障后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50 ℃時被吸合,下列操作步驟正確順序是_____.(填寫各步驟前的序號)

①將熱敏電阻接入電路

②觀察到繼電器的銜鐵被吸合

③斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除

④合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值

⑤斷開開關(guān),用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1 Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場,第Ⅲ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動,Q點到y軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點O離開電場進入磁場,最終從x軸上的P點射出磁場,P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等。不計粒子重力,問:

1)粒子到達O點時速度的大小和方向;

2)電場強度和磁感應(yīng)強度的大小之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相互平行的長直導(dǎo)線過紙面上的M、N兩點,且與紙面垂直,導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流. a、0、bM、N的連線上,O的中點,c、d位于的中垂線上,且a、b、c、dO點的距離均相等.關(guān)于以上幾點處的磁場,下列說法正確的是(

A.O點處的磁感應(yīng)強度為零

B.a c兩點處的磁感應(yīng)強度的方向相同

C.c、d兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反

D.a、b兩點處的磁感應(yīng)強度大小相等,方向相反

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】汽車以=20m/s的速度在水平道路上運動,從t=0時刻開始,汽車加速度隨變供油油門,使牽引力隨之不斷改變,由加速度傳感器和計算機測繪得到汽已知汽車的質(zhì)量為時間變化規(guī)律如圖甲所示,其中20s30s內(nèi)關(guān)閉了汽車發(fā)動機。已知汽車的質(zhì)量為2x103kg,運動阻力恒定。取g=10m/s2。

(1)請你借鑒在研究勻變速直線運動時教科書中利用v-t圖像求位移的方法,對比加速反的定義,根據(jù)圖所示a—t圖像,求物塊40s末的速度大;

(2)通過計算在圖乙中畫出發(fā)動機牽引力F隨時間1變化的F-t圖像。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在電視機的顯像管中,電子束的掃描是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的,其掃描原理如圖甲所示,圓形區(qū)域內(nèi)的偏轉(zhuǎn)磁場方向垂直于圓面,當(dāng)不加磁場時,電子束將通過O點而打在屏幕的中心M點.為了使屏幕上出現(xiàn)一條以M點為中點的亮線PQ,偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律是圖乙中的

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R的絕緣圓柱形筒內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔MN,現(xiàn)有一束速率不同、比荷均為k的正、負離子,從M孔以α角入射,一些具有特定速度的離子未與筒壁碰撞而直接從N孔射出(不考慮離子間的作用力和重力).則從N孔射出的離子(  )

A. 是正離子,速率為

B. 是正離子,速率為

C. 是負離子,速率為

D. 是負離子,速率為

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