(13分)如圖所示、相互垂直,將空間分成兩個區(qū)域,.區(qū)域Ⅰ中有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,區(qū)域Ⅱ中有平行于,大小為的勻強(qiáng)電場和另一未知勻強(qiáng)磁場(方向垂直紙面,圖中未畫出).一束質(zhì)量為、電量為的粒子以不同的速率(速率范圍0~)自點垂直于射入?yún)^(qū)域Ⅰ.其中以最大速率射入的粒子恰能垂直于進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ.已知間距為,不計粒子重力以及粒子間的相互作用.試求:

(1)區(qū)域Ⅰ中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)為使速率為的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后能沿直線運(yùn)動,則區(qū)域Ⅱ的磁場大小和方向;
(3)分界線上,有粒子通過的區(qū)域的長度.
(1)  (2) ,方向垂直于紙面向里   (3)

試題分析:(1)速度為v0的粒子軌跡半徑為d,則由(3分)
(2)由于粒子勻速直線運(yùn)動,則,得(3分)
由左手定則知磁場方向垂直于紙面向里  (1分)
(3)速度為v0從A處飛過OP,速度最小的且能飛過OP的粒子的軌跡與OP相切與B點,設(shè)這種粒子的軌跡半徑為r2,則:

由幾何關(guān)系可得,
,所以   (6分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在水平桌面上。在水平恒力F作用下,速度由v1增大到v2的過程中,發(fā)生的位移為s。已知物體與水平桌面的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。

(1)分別求出水平恒力F和摩擦力所做的功;
(2)若此過程中合外力所做的功用W表示,物體動能的增量用ΔEk表示,證明W=ΔEk。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在一個豎直方向運(yùn)動的密閉升降機(jī)內(nèi),用彈簧秤掛著一個已知質(zhì)量的砝碼,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣纫阎。根?jù)彈簧秤的讀數(shù),我們可以知道升降機(jī):
A.加速度的大小和方向
B.速度的大小和方向
C.加速度的大小和速度的方向
D.加速度的大小和方向以及速度的方向

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量為m1=1.0kg的金屬棒ab和質(zhì)量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,確保金屬棒與金屬導(dǎo)軌良好接觸,如圖(a)所示。虛線上方磁場方向垂直紙面向里,虛線下方磁場方向豎直向下,兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75,兩棒總電阻為R=1.8Ω,導(dǎo)軌電阻不計,F(xiàn)有一方向豎直向下、大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用在ab棒上,使棒從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動,與此同時cd棒也由靜止釋放。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和ab棒的加速度大小;
(2)若在2s內(nèi)外力F做功40J,則這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱是多少?
(3)判斷cd棒將做怎樣的運(yùn)動,并求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時間t0。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩根足夠長、電阻不計、間距為d的光滑平行金屬導(dǎo)軌,其所在平面與水平面的夾角為θ,導(dǎo)軌平面內(nèi)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上,ab與cd之間相距為L,金屬桿甲、乙的阻值相同,質(zhì)量均為m,甲桿在磁場區(qū)域的上邊界ab處,乙桿在甲桿上方與甲相距L處,甲、乙兩桿都與導(dǎo)軌垂直.靜止釋放兩桿的同時,在甲桿上施加一個垂直于桿平行于導(dǎo)軌的外力F,使甲桿在有磁場的矩形區(qū)域內(nèi)向下做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a=2gsin θ,甲離開磁場時撤去F,乙桿進(jìn)入磁場后恰好做勻速運(yùn)動,然后離開磁場.

(1)求每根金屬桿的電阻R.
(2)從釋放金屬桿開始計時,求外力F隨時間t變化的關(guān)系式,并說明F的方向.
(3)若整個過程中,乙金屬桿共產(chǎn)生熱量Q,求外力F對甲金屬桿做的功W.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體靜止在水平地面上,在豎直向上的拉力F作用下向上運(yùn)動.不計空氣阻力,物體的機(jī)械能E與上升高度h的大小關(guān)系如圖所示,其中曲線上點A處的切線斜率最大,h2 ~ h3的圖線為平行于橫軸的直線.則下列判斷正確的是
A.在h 處物體所受的拉力最大
B.在h2處物體的速度最大
C.h2 ~ h3過程中拉力的功率為零
D.0~ h2過程中物體的加速度先增大后減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)某同學(xué)利用玩具電動車模擬騰躍運(yùn)動.如圖所示,AB是水平地面,長度為L=6m,BC是半徑為R=12m的圓弧,AB、BC相切于B點,CDE是一段曲面.玩具電動車的功率始終為P=10W,從A點由靜止出發(fā),經(jīng)t=3s到達(dá)B點,之后通過曲面到達(dá)離地面h=1.8m的E點水平飛出,落地點與E點的水平距離x=2.4m.玩具電動車可視為質(zhì)點,總質(zhì)量為m=1kg,在AB段所受的阻力恒為2N,重力加速度g取10 m/s2,不計空氣阻力.求:

(1)玩具電動車過B點時對圓弧軌道的壓力:
(2)玩具電動車過E點時的速度;
(3)若從B點到E點的過程中,玩具電動車克服摩擦阻力做功10J,則該過程所需要的時間是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上,如圖所示,則(  ).
A.小球?qū)A槽的壓力為
B.小球?qū)A槽的壓力為
C.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球?qū)A槽的壓力增大
D.水平恒力F變大后,如果小球仍靜止在圓槽上,小球?qū)A槽的壓力減小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)成都是一座來了就不想走的城市,悠閑而不失高雅,前不久,成都東區(qū)音樂公園就舉辦了一場盛大的鋼琴音樂會。工作人員在布置舞臺時,要用繩索把鋼琴從高臺吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg,繩索能承受的最大拉力為1820N,吊運(yùn)過程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動。降落至底部距地面的高度為h時,立即以恒定加速度減速,最終鋼琴落地時剛好速度為零(g取10m/s2),
求:(1)h的最小值是多少;
(2)為了保證繩索和鋼琴的安全,此次以0.6m/s的初速度勻減速到零,用時3s,求此次減速過程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

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同步練習(xí)冊答案