【題目】如圖所示,在xoy平面直角坐標(biāo)系的第一象限有射線OA,OA與x軸正方向夾角為30°,OA與y軸所夾區(qū)域內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,其他區(qū)域存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場.有一質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點沿著x軸正方向以初速度v0射入電場,運動一段時間后經(jīng)過Q點垂直于射線OA進(jìn)入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn),過y軸正半軸上的M點再次垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場.已知OQ=h,不計粒子重力,求:

(1)粒子經(jīng)過Q點時的速度大小;

(2)電場強(qiáng)度E和磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)粒子從Q點運動到M點所用的時間.

【答案】(1)2v0;(2), ;(3)

【解析】1)粒子在電場中做類平拋運動,到達(dá)Q點時的速度:vQ==2v0;

2)粒子在電場中做類平拋運動,

水平方向:OQcos30°=hcos30°=v0t ,

豎直方向:vy=vQcos30°= ,解得: ,

粒子在磁場中做勻速圓周運動,由幾何知識得:r=OQ=h

粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,

由牛頓第二定律得: ,解得: ;

3)粒子在磁場中做圓周運動的周期:

粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角:α=3600900﹣300=3000

粒子從Q點運動到M點所用的時間:

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】曉東同學(xué)用如圖1所示的裝置驗證機(jī)械能守恒定律.一根細(xì)線系住鋼球,懸掛著鐵架臺上,鋼球靜止于A點,光電門固定在A的正下方.在鋼球底部豎直地粘住一片寬帶為d的遮光條.將鋼球拉至不同位置由靜止釋放,遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間t時由計時器測出,取作為鋼球經(jīng)過A點時的速度.記錄鋼球每次下落的高度h和計時器示數(shù)t,計算并比較鋼球在釋放點和A點之間的勢能變化大小△Ep與動能變化大小△Ek,就能驗證機(jī)械能是否守恒.


(1)△Ep=mgh計算鋼球重力勢能變化的大小,式中鋼球下落高度h應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到______之間的豎直距離.
(A)鋼球在A點時的頂端 (B)鋼球在A點時的球心 (C)鋼球在A點時的底端
(2)用△Ek=mv2計算鋼球動能變化的大小,用刻度尺測量遮光條寬度,示數(shù)如圖2所示,其讀數(shù)為______cm.某次測量中,計時器的示數(shù)為0.0100s,則鋼球的速度約為v=______m/s.

(3)下表為曉東同學(xué)的實驗結(jié)果:

他發(fā)現(xiàn)表中的EpEk之間存在差異,認(rèn)為這是由于空氣阻力造成的.但是,唐唐同學(xué)不同意他的觀點.你是否同意曉東同學(xué)的觀點?請說明理由:________________
(4)請你提出減小上述差異的改進(jìn)建議__________________________________________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列情況中的物體,哪些可以看作質(zhì)點( 。

A. 研究從北京開往上海的一列火車的運行速度

B. 研究教室里吊扇的運動情況

C. 體育教練員研究百米跑運動員的起跑動作

D. 研究地球的自轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于慣性的說法中,正確的是( )

A.物體僅在靜止和勻速運動時才具有慣性

B.殲擊機(jī)戰(zhàn)斗前拋掉副油箱是為了減小慣性、提高靈活性

C.物體的速度越大其慣性越大;物體的速度越小則其慣性越小

D.質(zhì)量相同的物體在月球上比在地球上的慣性小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為l的細(xì)線懸掛而靜止在豎直位置,現(xiàn)用水平拉力F將小球緩慢拉至如圖所示位置,細(xì)線與豎直方向成α角,此后撤去拉力F,小球再次到達(dá)豎直位置,下列說法正確的是( )

A. 整個過程中,拉力F做功為Flsinα

B. 上升過程中,重力做功為-mgl(1-cosα)

C. 整個過程中,細(xì)繩拉力做功為mgl(1-cosα)

D. 下擺過程中,小球速度逐漸增大,細(xì)繩拉力做功逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜止在水平地面上的物體受到重力G 和支持力N的作用,物體對地面的壓力為F,則以下說法中正確的是

A. FN是一對平衡力 B. GN是一對作用力和反作用力

C. NF的性質(zhì)相同都是彈力 D. 重力G就是壓力F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)的原理圖,其矩形線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于磁場方向的固定軸OO′(OO′沿水平方向)勻速轉(zhuǎn)動,線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)和電刷與電阻R=10Ω連接,與電阻R并聯(lián)的交流電壓表為理想電壓表,示數(shù)為10V.圖乙是矩形線圈中磁通量Φ隨時間t變化的圖象.則( )

A.此交流發(fā)電機(jī)的電動勢平均值為10V

B.t=0.02s時R兩端的電壓瞬時值為零

C.R兩端的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是

u=10cos (100πt) V

D.當(dāng)ab邊速度方向向上時,它所受安培力的方向也向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型,在風(fēng)力的作用下,風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比.某一風(fēng)速時,線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示,則( )

A.電流的表達(dá)式為i=0.6sin (10πt) A

B.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/s

C.風(fēng)速加倍時電流的表達(dá)式為i=1.2sin (10πt) A

D.風(fēng)速加倍時線圈中電流的有效值為1.2A

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】近代的材料生長和微加工技術(shù),可制造出一種使電子的運動限制在半導(dǎo)體的一個平面內(nèi)(二維)的微結(jié)構(gòu)器件,且可做到電子在器件中像子彈一樣飛行,不受雜質(zhì)原子射散的影響.這種特點可望有新的應(yīng)用價值.圖甲所示為四端十字形,二維電子氣半導(dǎo)體,當(dāng)電流從1端進(jìn)入時,通過控制磁場的作用,可使電流從2、3或4端流出.對下面模擬結(jié)構(gòu)的研究,有助于理解電流在上述四端十字形導(dǎo)體中的流動.在圖乙中,a、b、c、d為四根半徑都為R的圓柱體的橫截面,彼此靠得很近,形成四個寬度極窄的狹縫1、2、3、4,在這些狹縫和四個圓柱所包圍的空間(設(shè)為真空)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,由靜止經(jīng)電場加速后,在紙面內(nèi)以速度v0沿與a、b都相切的方向由縫1射入磁場內(nèi),與其中一個圓柱表面發(fā)生一次彈性碰撞(碰撞無機(jī)械能損失),從縫2處且沿與b、c都相切的方向射出,碰撞時間極短,且碰撞不改變粒子的電荷量,也不受摩擦力作用,重力忽略不計.加速電場兩板間距為d,兩極板厚度不計且其右極板與圓柱a、b同時相切.

(1)求加速電場電壓U.

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B.

(3)求從由靜止加速到從縫2射出所用的時間t.

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