【題目】如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系中,直角三角形ACD內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。線段CO=OD=l,θ=30° 。在第四象限正方形ODEF內(nèi)存在沿x軸正方向、大小的勻強(qiáng)電場,在第三象限沿AC放置一平面足夠大的熒光屏,屏與y軸平行。一個(gè)電子P從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸正方向射入磁場,恰好不從AD邊射出磁場。已知電子的質(zhì)量為m,電量為e,不計(jì)電子的重力。

(1)求電子P射入磁場時(shí)的速度大;

(2)求電子P經(jīng)過y軸時(shí)的y坐標(biāo);

(3)若另一電子Qx坐標(biāo)軸上某點(diǎn)(x≠0)以相同的速度仍沿y軸正方向射入磁場,且P、Q打在熒光屏上同一點(diǎn),求電子Q在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

【答案】(1) (2) 0, (3)

【解析】1由幾何關(guān)系可得:

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)受力洛倫茲力提供向心力:

解得: ,

2假設(shè)電子從OE邊離開,則電子做類平拋運(yùn)動(dòng)中,有:

解得:

由于<l,故假設(shè)成立,電子從OE邊射出,經(jīng)過y軸時(shí)的坐標(biāo):(0,

3對(duì)于電子P,設(shè)射出時(shí)速度方向與y軸負(fù)向成α角,射在熒光屏上的位置距離x軸為Y,

由幾何關(guān)系有:

對(duì)于電子Q,設(shè)其在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,射出時(shí)速度方向與y負(fù)軸方向成β角,在y軸上的射出點(diǎn)與O點(diǎn)距離為,射出點(diǎn)與電子P打在熒光屏上的相交點(diǎn)豎直距離為

+=Y

=v0t2

.

聯(lián)立解得:t2=(另一個(gè)解是電子P在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,故舍棄).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一摩托車在豎直的圓軌道內(nèi)側(cè)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),人和車的總質(zhì)量為m,軌道半徑為R,車經(jīng)最高點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P0、車對(duì)軌道的壓力為mg。設(shè)軌道對(duì)摩托車的阻力與車對(duì)軌道的壓力成正比,則( )

A. 車經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg

B. 車運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一直不變

C. 車經(jīng)最低點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為3P0

D. 車從最高點(diǎn)經(jīng)半圓軌道到最低點(diǎn)的過程中,人和車重力做功的功率不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一本質(zhì)量分布均勻的大字典置于水平桌面上,字典總質(zhì)量M=1.5kg,寬L=16cm,高H=6cm.一張白紙(質(zhì)量和厚度均可忽略不計(jì),頁面大于字典頁面)夾在字典最深處,白紙離桌面的高度h=2cm.假設(shè)字典中同一頁紙上的壓力分布均勻,白紙上、下表面與字典書頁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1,字典與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,且各接觸面的最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g10m/s2

1)水平向右拉動(dòng)白紙,要使字典能被拖動(dòng),求μ1μ2滿足的關(guān)系;

2)若μ1=0.25,μ2=0.4,求將白紙從字典中水平向右抽出拉力至少做的功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈接在有效值不變的正弦交流電源上,圖中各電表均為理想電表。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片向下滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是

A. 燈泡L變亮

B. 電流表的示數(shù)增大

C. 電壓表的示數(shù)不變

D. 變壓器的輸入功率不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上,汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個(gè)部分,下邊兩部分封閉有理想氣體PQ,活塞A導(dǎo)熱性能良好,活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好,活塞厚度不計(jì),忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置,初始狀態(tài)溫度均為T0,氣缸的截面積為S,外界大氣壓強(qiáng)大小為且保持不變,現(xiàn)對(duì)氣體Q緩慢加熱。求:

①當(dāng)活塞A恰好到達(dá)汽缸上端卡口時(shí),氣體Q的溫度T1

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后,繼續(xù)給氣體Q加熱,當(dāng)氣體P體積減為原來一半時(shí),氣體Q的溫度T2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在某空間有一勻強(qiáng)電場,在電場中建立如圖所示的直角坐標(biāo)系O-xyz,MN、P為電場中的三個(gè)點(diǎn),M點(diǎn)的坐標(biāo)(0,3L,0),N點(diǎn)的坐標(biāo)為(4L,0,0),P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0,4L),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(4LL,7L),Q點(diǎn)圖中未畫出。已知M、NP點(diǎn)電勢(shì)分別為0V、25V和9V,則下列說法正確的是

A. 該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度等于2.25V/m

B. Q點(diǎn)的電勢(shì)為22V

C. 電子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能

D. 將電子沿y軸、z軸從M點(diǎn)經(jīng)過O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn),電場力先做負(fù)功,再做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個(gè)狀態(tài),當(dāng)氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B時(shí)_____

A.氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

B.單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)目增多

C.有可能經(jīng)過體積減小的過程

D.外界必然對(duì)氣體做正功

E.氣體必然從外界吸熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了“探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M表示小車的質(zhì)量,m表示砂和砂桶的質(zhì)量。滑輪質(zhì)量不計(jì)。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要進(jìn)行的操作或保證的條件是:_________、________、_________________。(填選項(xiàng)字母序號(hào))

A.用天平測(cè)出質(zhì)量M和m

B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力

C.平衡摩擦力后,讓小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源再釋放小車,打出紙帶,同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F

D.保證M不變,改變m,重復(fù)“步驟C”

E為減小實(shí)驗(yàn)誤差,一定要保證m<<M

F.選出其中點(diǎn)跡清晰的幾條紙帶,利用逐差法分別計(jì)算出每條紙帶的加速度大小a,并記下對(duì)應(yīng)的F

(2)該同學(xué)以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖像是一條過原點(diǎn)的直線,這表明:質(zhì)量一定時(shí),加速度a與力F的關(guān)系是__________,若利用圖線求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量M=__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有三根長度皆為L的不可伸長的絕緣輕線,其中兩根的一端固定在天花板上的O點(diǎn),另一端分別掛有質(zhì)量均為m、電量分別為-q、q的帶電小球AB,A、B間用第三根線連接起來。所在空間存在水平向右、大小E=的勻強(qiáng)電場,系統(tǒng)平衡時(shí),A、B球的位置如圖所示,F(xiàn)將O、B之間的輕線燒斷,因空氣阻力,A、B兩球最后會(huì)達(dá)到新的平衡位置(不計(jì)兩帶電小球間相互作用的靜電力)。以下說法正確的是

A. A球的電勢(shì)能增加了qEL

B. B球的電勢(shì)能減少了qEL

C. A球的重力勢(shì)能減少了mgL

D. B球的重力勢(shì)能減少了 mgL

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