【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy,矩形區(qū)域Oabc內(nèi)(包含邊界)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T;第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=N/C。已知矩形區(qū)域邊長(zhǎng)為1.6m,ab邊長(zhǎng)為0.5m。在bc邊中點(diǎn)N處有一放射源,某時(shí)刻,放射源沿紙面向磁場(chǎng)中各方向均勻地射出速率均為m/s的某種帶正電粒子,帶電粒子質(zhì)量m=kg,電荷量q=C,不計(jì)粒子重力及粒子間相互作用,sin37°=0.6,cos66°=0.4。求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

(2)ab邊射出的粒子(不進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域)的最長(zhǎng)軌跡的長(zhǎng)度及射出ab邊時(shí)的位置坐標(biāo);

(3)沿x軸負(fù)方向射出的粒子,從射出到從y軸離開(kāi)磁場(chǎng)所用的時(shí)間。

【答案】(1)0.5m (2)坐標(biāo)為(1.6m,-0.1m) (3)2.68×10-6s

【解析】

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力得,,解得

(2)當(dāng)軌跡與x軸相切時(shí)軌跡最長(zhǎng),粒子在磁場(chǎng)中得運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中所示,由幾何關(guān)系得,,解得,所以,軌跡的長(zhǎng)度,粒子從ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為(1.6m,-0.1m)

(3)y沿x軸射出的粒子如圖,粒子先在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)四分之一圓周,然后在電場(chǎng)中做一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng),再回到磁場(chǎng),最后從y軸射出磁場(chǎng),粒子先在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,,粒子從電場(chǎng)中回到磁場(chǎng)中,設(shè)其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為,由幾何關(guān)系得,可得,所以粒子返回磁場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,總時(shí)間為

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】某實(shí)驗(yàn)小組成員用如圖所示裝置研究光電效應(yīng)規(guī)律,其中光電管的極限頻率為υ0,用某種單色光照射光電管,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流計(jì)的示數(shù)剛好為零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U0,則照射光的頻率為_______,保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變,增大照射光的強(qiáng)度,則電流表的示數(shù)_________(填仍然為零不為零)(已知普朗克常數(shù)為h).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,三個(gè)燈泡A、B、C完全相同,電感L自感系數(shù)很大,其直流電阻與定值電阻R相等,D為理想二極管,下列判斷中正確的是(  )

A. 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,燈泡AC同時(shí)亮

B. 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,只有燈泡C

C. 閉合開(kāi)關(guān)S穩(wěn)定后,燈泡A、C一樣亮,B不亮

D. 在電路穩(wěn)定后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,燈泡B、C均要亮一下再熄滅

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)量某種材料制成的電阻絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:

A.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿(mǎn)偏電流 =10mA)

B.電流表 (內(nèi)阻 =100Ω,滿(mǎn)偏電流 =25mA)

C.定值電阻 (100Ω,1A)

D.電阻箱 (0~9999Ω,1A)

E.滑動(dòng)變阻器 (100Ω,1A)

F.電源E(36V,內(nèi)阻不計(jì))

G.多用電表,螺旋測(cè)微器,刻度尺

H.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干

某同學(xué)進(jìn)行了以下操作:

(1)用多用電表粗測(cè)電阻絲的阻值,當(dāng)用“×10”擋測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻絲的阻值,多用電表的歐姆擋位應(yīng)換為____________(填“×1”或“×100”)擋,并重新進(jìn)行_________(填“機(jī)械調(diào)零”或“歐姆調(diào)零”),若測(cè)量時(shí)指針位置如圖甲所示,則示數(shù)為______________Ω.

(2)把電流表與電阻箱串聯(lián),改裝成量程為36V的電壓表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為____Ω.

(3)用改裝好的電表設(shè)計(jì)測(cè)量電阻絲阻值的實(shí)驗(yàn)電路,電路圖如圖乙所示。

(4)測(cè)得電阻絲的長(zhǎng)度為L(zhǎng),電阻絲的直徑為d,開(kāi)關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到合適位置電流表的示數(shù)為 ,電流表 的示數(shù)為 ,則該種材料的電阻率的表達(dá)式為 _____(請(qǐng)用相應(yīng)物理量的字母符號(hào)表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)的高鐵技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位,高鐵(如圖甲所示)在行駛過(guò)程中非常平穩(wěn),放在桌上的水杯幾乎感覺(jué)不到晃動(dòng).圖乙為高鐵車(chē)廂示意圖,A、B兩物塊相互接觸放在車(chē)廂里的水平桌面上,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。A的質(zhì)量比B的質(zhì)量大,車(chē)在平直的鐵軌上向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),AB相對(duì)于桌面始終保持靜止,下列說(shuō)法正確的是(

A. A受到2個(gè)力的作用 B. B受到3個(gè)力的作用

C. A、B均受到桌面向右的摩擦力 D. B受到A對(duì)它向右的彈力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在傾角為θ=30°的長(zhǎng)斜面上有一滑塊,從靜止開(kāi)始沿斜面下滑,滑塊質(zhì)量m=2 kg,它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比,即Ff=kv;瑝K從靜止下滑的速度圖象如圖所示,圖中直線(xiàn)at=0時(shí)v-t圖象的切線(xiàn)。則μk的值為(g10 m/s2)( )

A. μ=0.23,k=3

B. μ=0.58,k=4

C. μ=0.23,k=5

D. μ=0.58,k=6

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】10分)如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5mP、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B00.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上,其電阻均為r0.1Ω,質(zhì)量分別為M1=0.3kgM20.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試求:

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒L2的加速度為多大;

(2)L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】奧迪車(chē)有多種車(chē)型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每個(gè)車(chē)型字母前的數(shù)字稱(chēng)為G值)G值用來(lái)表現(xiàn)車(chē)型的整體加速度感,數(shù)字越大,加速越快.G值的大小為車(chē)輛從靜止開(kāi)始加速到100km/h的平均加速度數(shù)值(其單位為國(guó)際基本單位)再乘以10.如圖為某一型號(hào)的奧迪尾標(biāo),其值為50TFSI,則該型號(hào)車(chē)從靜止開(kāi)始加速到100km/h的時(shí)間約為( 。

A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在一次課外實(shí)踐活動(dòng)中,某課題研究小組收集到數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)等電子產(chǎn)品中的一些舊電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容、電感線(xiàn)圈等電子元件.現(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件,一是電阻R0(約為2kΩ),二是手機(jī)中常用的鋰電池(電動(dòng)勢(shì)E標(biāo)稱(chēng)值為3.7V,允許最大放電電流為100mA).在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材:

A.電壓表(量程4V,電阻RV約為4.0kΩ)

B.電流表A1(量程100mA,內(nèi)阻不計(jì))

C.電流表A2(量程2mA,內(nèi)阻不計(jì))

D.滑動(dòng)變阻器R1(0~2kΩ,額定電流0.1A)

E.電阻箱R2(0~999.9Ω)

F.開(kāi)關(guān)S一只,導(dǎo)線(xiàn)若干.

(1)為了測(cè)定電阻R0的阻值,小組的一位成員設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路原理圖,所選取的相應(yīng)器材(電源用待測(cè)的鋰電池)均標(biāo)在圖上,其器材選取中有不妥之處,你認(rèn)為應(yīng)該怎樣調(diào)整_________

(2)如果在實(shí)際操作過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器R1、電壓表已損壞,用余下的器材測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r.

①請(qǐng)你在圖2方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(標(biāo)注所用器材符號(hào));

②該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中取得多組數(shù)據(jù),然后作出如圖3所示的線(xiàn)性圖象處理數(shù)據(jù),則電源電動(dòng)勢(shì)為_____________V,內(nèi)阻為______________Ω.

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同步練習(xí)冊(cè)答案