【題目】如圖所示,水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d =0.10 m,a、b間的電場強度為E=5.0×105 N/C,b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=0.6 T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25 kg、電荷量為q=1.6×10-18 C的帶正電的粒子(不計重力),從貼近a板的左端以v0=1.0×106 m/s的初速度水平射入勻強電場,剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場,最后粒子回到b板的Q(圖中未畫出).求:

(1)判斷a、b兩板間電場強度的方向;

(2)求粒子到達P處的速度與水平方向的夾角θ;

(3)求P、Q之間的距離L(結果可保留根號).

【答案】(1)a、b間電場強度的方向是由a板指向b板.;(2)30°;(3)m

【解析】

試題(1)a、b間電場強度的方向是由a板指向b板.(2分)

(2)粒子在a板左端運動到P處,由動能定理,得

qEd=mv2(3分)

代入有關數(shù)據(jù),解得v=×106 m/s(1分)

cosθ=(1分)

代入數(shù)據(jù),得θ=30°(1分)

(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動,設圓心為O,半徑為r,如圖所示,

由幾何關系,得=rsin30°(2分),

又qvB=m(2分),

聯(lián)立求得L= m(1分)

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,兩個半徑不同內(nèi)壁光滑的半圓軌道,固定于地面,一小球先后從與球心在同一高度上的A、B兩點由靜止自由滑下,通過最低點時,下列說法正確的是(

A. 小球?qū)壍赖锥说膲毫κ窍嗤?/span>

B. 小球?qū)壍赖锥说膲毫κ遣煌,半徑小的壓力?/span>

C. 通過最低點的速度不同,半徑大的速度大

D. 通過最低點時向心加速度是相同的

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【題目】如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.40 m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=370,在導軌所在平面內(nèi),分布著磁感應強度B=0.50 T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5 V、內(nèi)阻r=0.50 Ω的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040 kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5 Ω,金屬導軌電阻不計, g10 m/s2。已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:

(1)通過導體棒的電流;

(2)導體棒受到的安培力和導體棒受到的摩擦力;

(3)若僅將磁場方向改為豎直向上,求導體棒受到的摩擦力。

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【題目】北京時間20113111346分,在日本本州島附近海域發(fā)生里氏9.0級強烈地震,地震和海嘯引發(fā)福島第一核電站放射性物質(zhì)泄漏,其中放射性物質(zhì)碘131的衰變方程根據(jù)有關放射性知識,下列說法正確的是

A. Y粒子為α粒子

B. 的半衰期大約是8天,取4個碘原子核,經(jīng)16天就只剩下1個碘原子核了

C. 生成的處于激發(fā)態(tài),放射γ射線。γ射線的穿透能力最強,電離能力也最強

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【題目】如圖甲所示,在直角坐標系0≤xL區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側有一個以點(3L,0)為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點分別為MN.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為e的電子,從y軸上的A點以速度v0沿x軸正方向射入電場,飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域,此時速度方向與x軸正方向的夾角為30°.不考慮電子所受的重力.

(1) 求電子進入圓形區(qū)域時的速度大小和勻強電場場強E的大小.

(2) 若在圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直紙面向里的勻強磁場,使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸,求所加磁場磁感應強度B的大小和電子剛穿出圓形區(qū)域時的位置坐標.

(3) 若在電子剛進入圓形區(qū)域時,在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場(以垂直于紙面向外為磁場正方向),最后電子從N點處飛出,速度方向與進入磁場時的速度方向相同.請寫出磁感應強度B0的大小、磁場變化周期T各應滿足的關系表達式.

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A. v′=7 m/s,v′=1.5 m/s

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