【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中有圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,其圓心在O′(R,0),半徑為R,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場方向垂直紙面向里。在y≥R范圍內(nèi),有方向向左的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E。有一帶正電的徽粒以平行于x軸射入磁場,微粒在磁場中的偏轉(zhuǎn)半徑剛好也是R。已知帶電徹粒的電量為q,質(zhì)量為m,整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)重力。

(1)求微粒進(jìn)入磁場的速度大;

(2)若微粒從坐標(biāo)原點(diǎn)射入磁場,求微粒從射入磁場到再次經(jīng)過y軸所用時(shí)間;

(3)若微粒從y軸上y=處射向磁場,求微粒以后運(yùn)動(dòng)過程中距y軸的最大距離。

【答案】1;(2 3

【解析】

1)微粒射入磁場后做勻減速運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,有:

解得

2)微粒從原點(diǎn)射入磁場,因在磁場中軌跡半徑也為R,所以微粒經(jīng)圓弧后以速度v垂直于電場方向進(jìn)入電場,軌跡如圖甲所示

在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng),沿電場方向

解得

故所求時(shí)間為:

3)微粒從y軸上處射向磁場,入射點(diǎn)為P,軌跡圓心為,如圖乙所示

=30°=60°,連接,因=120°,則=30°,兩圓相交,關(guān)于圓心連線對(duì)稱,設(shè)出射點(diǎn)為Q,由對(duì)稱知=30°,出射點(diǎn)Q必位于點(diǎn)正上方。

由于=60°,所以微粒從磁場中出射方向與x軸成。

在電場中微粒沿x軸正方向做初速為 的勻減速運(yùn)行,加速度大小為

在電場中向右運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離

由以上三個(gè)方程及可解得

運(yùn)動(dòng)過程中距y軸的最遠(yuǎn)距離為,即

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量不同的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)器壁靜止,A、B和球心O點(diǎn)連線與豎直方向的夾角分別為αβαβ.。則

A. A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量

B. AB受到的摩擦力可能同時(shí)為零

C. A不受摩擦力,則B受沿容器壁向上的摩擦力

D. ω增大,A、B受到的摩擦力可能都增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示實(shí)驗(yàn)電路研究電源路端電壓和小燈泡電壓隨電流的變化規(guī)律。

1)實(shí)驗(yàn)操作步驟:

①按實(shí)驗(yàn)電路連接好實(shí)驗(yàn)器材;

②把滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P移到滑動(dòng)變阻器的________(填最右端最左端);

③閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)片P到適當(dāng)位置,讀出電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù),斷開開關(guān)S;

④調(diào)整滑動(dòng)片P到不同位置,多次重復(fù)步驟③。某次測量時(shí)三個(gè)電表指針位置如圖所示,電流表讀數(shù)_____A,電壓表V1讀數(shù)___V,電壓表V2的讀數(shù)_____V;

⑤整理好實(shí)驗(yàn)器材。

2)實(shí)驗(yàn)小組把測量數(shù)據(jù)畫在UI坐標(biāo)中,描繪出兩條圖線A、B。

①從圖中可以算出電源的電動(dòng)勢E=______V,內(nèi)阻r = ______Ω(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

②滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片P移到滑動(dòng)變阻器的最右端時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為_____W(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,相距為L的兩條平行金屬導(dǎo)軌與水平地面的夾角為θ,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從距水平地面高h處由靜止釋放,導(dǎo)體棒能沿傾斜的導(dǎo)軌下滑,已知下滑過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂接觸良好,接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g下列選項(xiàng)正確的是

A. 棒從開始運(yùn)動(dòng)直至地面的過程中,通過電阻R的電量為的

B. 棒從開始運(yùn)動(dòng)直至地面的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh

C. 棒釋放瞬間的加速度大小是gsinθ-μg cosθ

D. 如果增加導(dǎo)體棒質(zhì)量,則導(dǎo)體棒從釋放至滑到斜面底端的時(shí)間不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示足夠長的金屬導(dǎo)軌MNCPQD平行且間距為L,所在平面與水平面夾角分別為α=37°β=53°導(dǎo)軌兩側(cè)空間均有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。均勻金屬棒abef質(zhì)量均為m,長均為L,電阻均為R。運(yùn)動(dòng)過程中,兩金屬棒與導(dǎo)軌保持良好接觸始終垂直于導(dǎo)軌,金屬棒ef與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,金屬棒ab光滑。導(dǎo)軌電阻不計(jì)重力加速度大小為g,sin37°=0.6co837°=0.8。

(1)若將棒ab鎖定,靜止釋放棒ef,求棒ef最終運(yùn)動(dòng)的速度v1

(2)若棒ef經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到第(1)問中的速度v1,求此過程中棒ef下滑的距離x;

(3)若兩金屬棒均光滑,同時(shí)由靜止釋放,試在同一圖中定性畫出兩棒運(yùn)動(dòng)的vt圖線。(ab棒取沿軌道向上運(yùn)動(dòng)為正方向,ef棒取沿軌道向下運(yùn)動(dòng)為正方向)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上放置一個(gè)高為48cm、質(zhì)量為30kg的圓柱形金屬容器,容器側(cè)壁正中央有一閥門,閱門細(xì)管直徑不計(jì)。容器頂部通過一個(gè)質(zhì)量為10kg的薄圓柱形活塞密閉一些空氣,活塞與容器內(nèi)橫截面積均為50cm2,打開閥門,讓活塞下降直至靜止。不計(jì)摩擦,不考慮氣體溫度的變化,大氣壓強(qiáng)為10×105Pa,重力加速度g10m/s2,求

活塞靜止時(shí)距容器底部的高度;

活塞靜止后關(guān)閉閥門,通過計(jì)算說明對(duì)活塞施加豎直向上的拉力,能否將金屬容器緩緩提離地面?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(甲)是用一主尺最小分度為1mm,游標(biāo)上有20個(gè)分度的卡尺測量一工件的長度,結(jié)果如圖所示?梢宰x出此工件的長度為____________cm.圖(乙)是用螺旋測微器測量某一圓筒內(nèi)徑時(shí)的示數(shù),此讀數(shù)應(yīng)為 cm

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用傾斜氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

a.用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度l,結(jié)果如圖2所示;

b.讀出導(dǎo)軌標(biāo)尺的總長L0,并用直尺測出導(dǎo)軌標(biāo)尺在豎直方向的高度H0;

c.讀出滑塊釋放處擋光條與光電門中心之間的距離s;

d.由靜止釋放滑塊,從數(shù)字計(jì)時(shí)器(1中未畫出)上讀出擋光條通過光電門所用的時(shí)間t.

回答下列問題:

1由圖2讀出l________mm.

2________(選填沒有”)必要用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M.

3多次改變光電門位置,即改變距離s,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),作出s的變化圖象,如圖3所示,當(dāng)已知量t0s0、l、H0和當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g滿足表達(dá)式=________時(shí),可判斷滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,“L”形支架AOB水平放置,物體P位于支架的OB部分,接觸面粗糙;一根輕彈簧一端固定在支架AO上,另一端與物體P相連。物體P靜止時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài)。現(xiàn)將“L”形支架繞O點(diǎn)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)一小角度,P與支架始終保持相對(duì)靜止。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,OB對(duì)P

A. 支持力增大 B. 摩擦力不變 C. 作用力增大 D. 作用力減小

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