【題目】如圖所示,在xOy平面的第一、四象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,第四象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場.從y軸上坐標(biāo)為(0,a)的點向磁場區(qū)發(fā)射速度大小不等的帶正電同種粒子,速度方向范圍是與y軸正方向成30°~150°角,且在xOy平面內(nèi).結(jié)果所有粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上,然后進(jìn)入第四象限的復(fù)合場區(qū).已知帶電粒子的電荷量為+q,質(zhì)量為m,不計粒子的重力,不計粒子之間的相互影響.

(1)確定進(jìn)入磁場速度最小的粒子的速度方向,并求出速度大。

(2)所有通過磁場區(qū)的粒子中,求出最短時間與最長時間的比值.

(3)從x軸上x=(-1)a的點射入第四象限的粒子穿過電磁場后經(jīng)過y軸上y=-b的點,求該粒子經(jīng)過y=-b點時的速度大。

【答案】(1)垂直y軸 (2)1∶5

(3)

【解析】(1)設(shè)速度為v的粒子與y軸夾角為θ,垂直到達(dá)x軸上滿足a=Rsin θ

又qvB=

得v=

可見θ=90°時粒子速度最小,最小值vmin.

(2)最長時間對應(yīng)粒子初速度與y軸正方向成30°角,轉(zhuǎn)過150°,t1×

最短時間對應(yīng)粒子初速度與y軸負(fù)方向成30°角,轉(zhuǎn)過30°,t2×

故t2∶t1=1∶5.

(3)設(shè)粒子射入第一象限時與y軸負(fù)方向夾角為α,則有

R′-R′cos α=(-1)a

R′sin α=a

得到α=45°,R′=a

速度v0

設(shè)到達(dá)y軸速度為v′,則qEb=mv′2mv

解得經(jīng)過y=-b點時的速度大小為

v′=.

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】氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實驗儀器,它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊,使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上,滑塊在導(dǎo)軌上的運動可視為沒有摩擦.我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗證動量守恒定律,實驗裝置如圖所示,采用的實驗步驟如下:

a.用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB;

b.調(diào)整氣墊導(dǎo)軌,使導(dǎo)軌處于水平;

c.在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧,用電動卡銷鎖定,靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上;

d.用刻度尺測出A的左端至C板的距離L1;

e.按下電鈕放開卡銷,同時分別記錄滑塊A、B運動時間的計時器開始工作,當(dāng)A、B滑塊分別碰撞C、D擋板時計時結(jié)束,記下A、B分別到達(dá)C、D的運動時間t1和t2.

(1)實驗中還應(yīng)測量的物理量及其符號是_________________.

(2)利用上述測量的實驗數(shù)據(jù),驗證動量守恒定律的表達(dá)式是________________,上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因有__________________(至少答出兩點).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列四幅圖分別對應(yīng)四種說法,其中不正確的是

A. 微粒運動即布朗運動,說明液體分子的運動也是毫無規(guī)則的

B. 當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時,它們間相互作用的引力和斥力大小相等

C. 食鹽晶體的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的

D. 小草上的露珠呈球形的主要原因是液體表面張力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列對天體的認(rèn)識正確的是( 。

A. 可知,兩物體間距離r減小時,它們之間的引力增大,距離r趨于零時,萬有引力無限大

B. 行星繞太陽橢圓軌道運動時,太陽位于橢圓軌道的一個焦點處

C. 宇宙飛船內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)是由于沒有受到萬有引力的作用

D. 根據(jù)開普勒第二定律可知,行星在近日點的速度小于在遠(yuǎn)日點的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)為探究合力做功與物體動能改變的關(guān)系設(shè)計了如下實驗,他的操作步驟:

(1)按圖擺好實驗裝置,其中小車質(zhì)量M0.20 kg,鉤碼總質(zhì)量m0.05 kg.

(2)釋放小車,然后接通打點計時器的電源(電源頻率為f50 Hz),打出一條紙帶.

(3)他在多次重復(fù)實驗得到的紙帶中取出自認(rèn)為滿意的一條,如圖所示.

把打下的第一點記作0,然后依次取若干個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出,用厘米刻度尺測得各計數(shù)點到0點距離分別為d10.041m,d20.055m,d30.167m,d40.256md50.360m,d60.480m…,他把鉤碼重力(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g10 m/s2)作為小車所受合力,算出打下0點到打下第5點合力做功W________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字),用正確的公式Ek________(用相關(guān)數(shù)據(jù)前字母列式)把打下第5點時小車的動能作為小車動能的改變量,算得Ek0.125 J.

(4)此次實驗探究的結(jié)果,他沒能得到合力對物體做的功等于物體動能的增量,且誤差很大.通過反思,他認(rèn)為產(chǎn)生誤差的原因如下,其中正確的是________(雙項選擇題)

A.鉤碼質(zhì)量太大,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

B.沒有平衡摩擦力,使得合力對物體做功的測量值比真實值偏大太多

C.釋放小車和接通電源的次序有誤,使得動能增量的測量值比真實值偏小

D.沒有使用最小刻度為毫米的刻度尺測距離也是產(chǎn)生此誤差的重要原因

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的AB兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑水平地面上運動,彈簧處于原長,質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方,BC碰撞后二者粘在一起運動.在以后的運動中,求:

(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物體A的速度多大?

(2)彈性勢能的最大值是多大?

(3)通過計算判斷,A的速度有可能向左嗎?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】放在光滑水平面上的物體,僅在兩個同向水平力的共同作用下開始運動,若這兩個力分別做了6J和8J的功,則該物體的動能增加了( )

A.48J B.14J C.10J D.2J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)如圖所示,汽車通過輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個質(zhì)量為m的物體從井中拉出,繩與汽車連接點A距滑輪頂點高為h,開始時物體靜止,滑輪兩側(cè)的繩都豎直繃緊,汽車以速度v向右勻速運動,運動到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為30°,則( )

A.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh

B.從開始到繩與水平夾角為30°時,拉力做功mgh+mv2

C.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率為mgv

D.在繩與水平夾角為30°時,拉力做功的功率大于mgv

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某人在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,他站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只相同的飛鏢AB由同一位置水平擲出,兩只飛鏢插在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖),若不計空氣阻力,則A飛鏢(

A. 在空中飛行時間較長 B. 所受合外力較大

C. 飛行的加速度較大 D. 擲出時的速度較大

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