【題目】如圖，在xOy平而內(nèi)，x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小相同，方向均垂直于xOy平面，x軸為兩磁場的分界線；在第I象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、場強大小為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子從x軸上的A點以某一初速度射入電場，一段時間后，該粒子運動到y軸上的P（0，）點，以速度v0垂直于y軸方向進(jìn)入磁場。不計粒子的重力。

（1）求A點的坐標(biāo)；

（2）若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應(yīng)強度的取值范圍；

（3）若粒子能從O'（3L，0）點離開，求磁感應(yīng)強度的可能取值。

【答案】（1）（，0）；（2）；（3）B可能的取值為，，

【解析】

（1）粒子由A點到P點的運動可看成由P點到A點做類平拋運動，設(shè)運動時間為t，加速度大小為a，有

xA=v0t ①

qE=ma ②

③

由①②③得

④

A點的坐標(biāo)為（，0）⑤

（2）只要粒子不會從左邊界離開，粒子就能到達(dá)右邊界，設(shè)B的最大值為Bm，最小軌跡半徑為R0，軌跡如答圖a，圖示的夾角為θ，則

根據(jù)幾何關(guān)系有

2R0cosθ=R0⑥

R0sinθ+R0=⑦

在磁場中由洛倫茲力提供向心力，則有

⑧

由⑥⑦⑧得

⑨

即磁感應(yīng)強度的取值范圍為

⑩

（3）設(shè)粒子到達(dá)O′點的過程中，經(jīng)過x軸n次，一次到達(dá)x軸的位置與坐標(biāo)原點O的距離為xn，如答圖b，

若粒子在第一次到達(dá)x軸的軌跡圓心角大于90°，即當(dāng)時粒子將不可能到達(dá)O′點，故xn需要滿足

且

（2n-1）xn=3L

故n只能取1、2、3（如答圖c）

即x可能的取值為3L，L，

又軌跡半徑Rn滿足

在磁場中由洛倫茲力提供向心力，則有

由得B可能取值為，，

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】某同學(xué)研究重物與地面撞擊的過程，利用傳感器記錄重物與地面的接觸時間。他讓質(zhì)量為M=9kg的重物（包括傳感器）從高H=0.45m自由下落撞擊地面，重物反彈高度h=0.20m，重物與地面接觸時間t=0.1s。若重物與地面的形變很小，可忽略不計。求此過程中：

(1)重物剛要撞擊地面瞬間速度大小；

(2)重物受到地面的平均沖擊力；

(3)重物與地面撞擊過程中損失的機械能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2019年4月10日，天文學(xué)家宣布首次直接拍攝到黑洞的照片。在宇宙空間中假設(shè)有一個恒星和黑洞組成的孤立系統(tǒng)，黑洞的質(zhì)量大于恒星的質(zhì)量，它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動，系統(tǒng)中的黑洞能“吸食”恒星表面的物質(zhì)，造成質(zhì)量轉(zhuǎn)移且使兩者之間的距離減小，它們的運行軌道可以近似看成圓周，則在該過程中（　�。�

A.恒星做圓周運動的周期不斷增加

B.系統(tǒng)的引力做正功

C.恒星做圓周運動的線速度變大

D.黑洞與恒星的線速度與質(zhì)量成反比

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實驗小組用如圖所示的實驗裝置測量物塊與水平固定桌面之間的動摩擦因數(shù)。已知物塊、遮光板和拉力傳感器的總質(zhì)量為M，重物質(zhì)量為m，遮光板的寬度為d(d很小)，遮光板與光電門之間的距離為L，重力加速度為g，細(xì)線恰伸直，重物由靜止釋放。

（1）在完成本實驗時，下列操作或說法正確的是___________

A.拉力傳感器的示數(shù)始終等于mg

B.細(xì)線必須平行于水平桌面

C.拉力傳感器固定在重物上時誤差更小

D.實驗時不需要滿足條件m<<M

（2）某次實驗時，測出遮光板通過光電門所用的時間為△t，則此實驗過程物塊通過光電門的速度________;運動的加速度a=___________

（3）實驗時，改變重物m的質(zhì)量，多次實驗，記錄拉力傳感器的示數(shù)F，計算物塊的加速度a，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出a—F圖象，圖線與縱軸的交點為(0，－b)，則物塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為_________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國探月工程分“繞、落、回”三步走，近期將發(fā)射“嫦娥五號”探測器執(zhí)行月面采樣返回任務(wù)。圖為探測器繞月運行的示意圖，O為月球球心。已知環(huán)月圓軌道I和橢圓軌道II相切于P點，且I軌道半徑為II軌道半長軸的1.25倍。則探測器分別在I、II兩軌道上穩(wěn)定運行時（　　）

A.周期T1:T2=5:4

B.機械能EI=EII

C.經(jīng)過P點的速度vI>vII

D.經(jīng)過P點的加速度aI=aII

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某電磁軌道炮的簡化模型如圖所示，兩圓柱形固定導(dǎo)軌相互平行，其對稱軸所在平面與水平面的夾角為θ，兩導(dǎo)軌長為L，間距為d，一質(zhì)量為m的金屬彈丸置于兩導(dǎo)軌間，彈丸直徑為d，電阻為R，與導(dǎo)軌接觸良好且不計摩擦阻力，導(dǎo)軌下端連接理想恒流電源，電流大小恒為I，彈丸在安培力作用下從導(dǎo)軌底端由靜止開始做勻加速運動，加速度大小為a。下列說法正確的是（　�。�

A.將彈丸彈出過程中，安培力做的功為maL+mgLsinθ

B.將彈丸彈出過程中，安培力做的功為I2R

C.將彈丸彈出過程中，安培力的功率先增大后減小

D.將彈丸彈出過程中，安培力的功率不變

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的電路可以測量多個物理量．實驗室提供的器材有：

兩個相同的待測電源（內(nèi)阻r≈1Ω）

電阻箱R1（最大阻值為999.9Ω）

電阻箱R2（最大阻值為999.9Ω）

電壓表V（內(nèi)阻約為2kΩ）

電流表A（內(nèi)阻約為2Ω）

靈敏電流計G，兩個開關(guān)S1、S2．

主要實驗步驟如下：

①按圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2至最大，閉合開關(guān)S1和S2，再反復(fù)調(diào)節(jié)R1和R2，使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V、電阻箱R1、電阻箱R2的示數(shù)分別為0.40A、12.0V、30.6Ω、28.2Ω；

②反復(fù)調(diào)節(jié)電阻箱R1和R2（與①中的電阻值不同），使電流計G的示數(shù)為0，讀出電流表A、電壓表V的示數(shù)分別為0.60A、11.7V．

回答下列問題：

（1）步驟①中：電流計G的示數(shù)為0時，電路中A和B兩點的電電勢差UAB=_____V；A和C兩點的電勢差UAC=______V；A和D兩點的電勢差UAD=______V；

（2）利用步驟①中的測量數(shù)據(jù)可以求得電壓表的內(nèi)阻為______Ω，電流表的內(nèi)阻為______Ω；

（3）結(jié)合步驟①步驟②的測量數(shù)據(jù)電源的電動勢E為______V，內(nèi)阻r為_____Ω．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中。一質(zhì)量為m （質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ�，F(xiàn)桿受到水平向左、垂直于桿的恒力F作用，從靜止開始沿導(dǎo)軌運動，當(dāng)運動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。對于此過程，下列說法中正確的是（ ）

A.當(dāng)桿的速度達(dá)到最大時，a、b兩端的電壓為

B.桿的速度最大值為

C.恒力F做的功與安培力做的功之和等于桿動能的變化量

D.安倍力做功的絕對值等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某型號的小燈泡其正常發(fā)光時的電壓為4.0V，圖甲為小燈泡的I-U曲線，現(xiàn)將該小燈泡與一電阻值為5.0Ω電阻串聯(lián)后，再與一電動勢E=5.0V、內(nèi)阻r=5.0Ω的電源，按圖乙的連接方式連接好。則下列說法正確的是（　　）

A.此時電路中的電流為1A

B.此時R的功率約為為0.392W

C.小燈泡的功率約為為0.672W

D.電源的輸出功率接近1W

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案