【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在邊長(zhǎng)為2L的正方形abcd區(qū)域(包括邊界)內(nèi)有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電子從y軸上的A0 )點(diǎn)以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,正方形abcd的中心坐標(biāo)為(3L,0),且ab邊與x軸平行,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小。

1求電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo);

2)若要使電子在磁場(chǎng)中從ab邊射出,求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿足的條件。

【答案】1)(2L,0)(2≤B

【解析】試題分析:電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),分別列出豎直和水平方向的方程,即可求出電子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo);電子從ab邊界射出,其運(yùn)動(dòng)軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切,根據(jù)幾何關(guān)系求出相應(yīng)半徑,由洛倫茲力提供向心力即可求出強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿足的條件

1)電子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示:則有:

豎直方向有:

加速度為:

水平方方向?yàn)椋?/span>

豎直速度:vyat1

解得:y1 vyv0

所以電子射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸成45°角,則電子在電場(chǎng)中沿x軸正方向和沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)的距離分別為L,又因?yàn)?/span>A點(diǎn)的坐標(biāo)是(0, ),電子在無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),則電子射入磁場(chǎng)區(qū)的位置坐標(biāo)為(2L,0)且射入磁場(chǎng)區(qū)的速度大小:vv0,方向與x軸成45°角。

2)分使電子從ab邊界射出,其運(yùn)動(dòng)軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切

當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡與ab相切時(shí),有r1r1sin45°L

電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,有:

解得:

當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡與bc相切時(shí),有:r2r2sin45°2L

電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,有:

解得:

勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿足的條件: B

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】近期,一種名為口袋彈弓的玩具開(kāi)始流行。這種玩具由一個(gè)類似氣球的橡膠“袋”和一個(gè)塑料圓環(huán)組成。但這不是普通玩具,拉動(dòng)橡膠部分,就可以彈射鋼珠和弓箭,具有一定的“殺傷力”。某探究小組在口袋彈弓內(nèi)投放質(zhì)量為8.8g的小鋼珠對(duì)其“殺傷力”進(jìn)行了測(cè)試:(不考慮空氣阻力)

測(cè)試一:測(cè)試鋼珠的最大速度。選擇無(wú)人的沙灘進(jìn)行測(cè)試,將射袋拉伸到最大長(zhǎng)度,將鋼珠從1.25m高處水平射出,測(cè)得落地點(diǎn)與出射點(diǎn)的水平距離為20.0Om。則鋼珠射出的最大初速度值為_____;(g=l0m/s2)

測(cè)試二:將一個(gè)玻璃瓶放在水平面上,在距離3m遠(yuǎn)處用射袋將鋼珠以最大速度水平射出,鋼珠瞬間擊碎玻璃瓶并豎直下落。已知鋼珠與玻璃的碰撞時(shí)間為0.001s,則鋼珠對(duì)玻璃瓶的平均作用力約為___

測(cè)試三:取三個(gè)未開(kāi)封的易拉罐雪碧并列固定在水平面上,在距離3m遠(yuǎn)處用射袋將鋼珠以最大速度水平射出,鋼珠恰好擊穿三個(gè)易拉罐,則鋼珠擊穿第二個(gè)易拉罐后的速率與擊穿第—個(gè)易拉罐后的速率之比約為______ 。(設(shè)阻力恒定)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷在真空中所產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)線(其中方向未標(biāo)出)的分布如圖11所示。圖中O點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,P為中垂線上的一點(diǎn),電場(chǎng)線的分布關(guān)于MN左右對(duì)稱。下列說(shuō)法中正確的是

A. O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

B. P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

C. O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等

D. O點(diǎn)的電勢(shì)與P點(diǎn)的電勢(shì)相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖示是氫原子的能級(jí)示意圖,大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子,分別用它們照射某種金屬板時(shí),只有頻率分別為v1、v2、v3v4v1v2v3v4)的四種光能發(fā)生光電效應(yīng)。則普朗克常量可表示為

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖示為一列沿x軸正向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形圖(波剛好經(jīng)過(guò)t0.2s,M點(diǎn)第一次到達(dá)波谷,則下列判斷正確的是_____

A質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期T0.4s

B該波的傳播速度v1m/s

CM點(diǎn)的起振方向沿y軸負(fù)方向

D01s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的路程為1m

E01s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路為0.18m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖1所示電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)器材:

待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約),保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.

實(shí)驗(yàn)主要步驟:

i)將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān);

ⅱ)逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;

ⅲ)在圖2中,以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),做U﹣I圖線(UI都用國(guó)際單位);

ⅳ)求出U﹣I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a

回答下列問(wèn)題:

1)電壓表最好選用_____;電流表最好選用_____

A.電壓表(03V,內(nèi)阻約15kΩ

B.電壓表(03V,內(nèi)阻約3kΩ

C.電流表(0200mA,內(nèi)阻約

D.電流表(030mA,內(nèi)阻約

2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是_____

A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端接線柱

B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端接線柱

C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱

D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱

3)選用k、aR1R2表示待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=_____,r=_____,代入數(shù)值可得Er的測(cè)量值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上,下端拴一質(zhì)量為m的小球,將小球向下拉動(dòng)一段距離后釋放,在小球向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,框架恰好沒(méi)有跳起。則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 框架、彈簧、小球構(gòu)成的系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)

B. 當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球速度最大

C. 只有彈力和重力做功,小球機(jī)械能守恒

D. 小球的加速度大小為 的瞬間,框架對(duì)地面壓力為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于磁通量的概念,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大的地方,穿過(guò)線圈的磁通量也越大

B. 穿過(guò)線圈的磁通量為零時(shí),該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零

C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,線圈面積越大,穿過(guò)線圈的磁通量越大

D. 穿過(guò)線圈的磁通量大小可用穿過(guò)線圈的磁感線的條數(shù)來(lái)衡量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在一次測(cè)定某電阻元件的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,用游標(biāo)卡尺測(cè)量電阻元件的長(zhǎng)度為L,用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d。

1電阻元件長(zhǎng)L_______cm金屬絲的直徑d_________mm;

2選用“×10”倍率的電阻擋估測(cè)元件電阻,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)大,因此需選擇______倍率的電阻擋(填:“×1”“×100”).并_____再進(jìn)行測(cè)量,之后多用表的示數(shù)如圖3所示,測(cè)量結(jié)果為R=______Ω

3用伏安法較準(zhǔn)確的測(cè)出電阻元件的電阻,然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該電阻元件的電阻率.電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I。該電阻元件的電阻率ρ=______________。(用L.d.U.I表示)

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同步練習(xí)冊(cè)答案