精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示,OAC的三個頂點的坐標分別為O(0,0)、AL,0)、C(0,L),在OAC區(qū)域內存在垂直于xOy平面向里的勻強磁場.在t=0時刻,從三角形的OA邊各處有質量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場,所有粒子射入磁場時相同速度且均沿y軸正向,已知在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸.不計粒子的重力和粒子間的相互作用。求

(1)帶電粒子在磁場中運動的周期T;

(2)磁場的磁感應強度B的大;

(3)若恰好不能從AC邊離開磁場的粒子最終從O點離開磁場,求粒子進入磁場時的速度大小v1;

(4)若從OA邊兩個不同位置射入磁場的粒子,先后從OC邊上的同一點P(圖中未標出)射出磁場,這兩個粒子經過P點的時間間隔與P點位置有關,若該時間間隔的最大值為,求粒子進入磁場時的速度大小v2。

【答案】(1)T=4t0 (2) (3) (4)

【解析】

(1)因為在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸,在t=t0時刻從OC邊射出磁場的粒子在磁場中運動了四分之一周期,所以粒子周期:T=4t0
(2)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,根據洛倫茲力提供向心力可得:qvB=m

粒子在磁場中運動的周期:
結合T=4t0 聯立可得磁場的磁感應強度:
(3)恰好不能從AC邊離開磁場的粒子最終從O點離開磁場,粒子運動軌跡如圖所示,


根據幾何關系可得:r1+=L
粒子在磁場中運動的周期:T=4t0 =
聯立可得粒子進入磁場時的速度大。v1=
(4)時間間隔最大時兩粒子的運動軌跡如圖所示.

時間間隔:t=t2-t1=4t0
根據幾何關系有:α+β=π
可得:t=2t0
t最大為t0時有:2t0=t0
解得:α=
由幾何關系得:r2cosα+=L
解得:r2=L
根據洛倫茲力提供向心力可得:qv2B=m
結合=4t0,
可得粒子進入磁場時的速度大。v2=

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢為E,內阻為r.電路中的R2、R3分別為總阻值一定的滑動變阻器,R0為定值電阻,R1為光敏電阻(其電阻隨光照強度增大而減。旊婃IS閉合時,電容器中一帶電微粒恰好處于靜止狀態(tài).有關下列說法中正確的是(

A. 只逐漸增大R1的光照強度,電阻R0消耗的電功率變大,電阻R3中有向上的電流

B. 只調節(jié)電阻R3的滑動端P2向上端移動時,電源消耗的功率變大,電阻R3中有向上的電流

C. 只調節(jié)電阻R2的滑動端P1向下端移動時,電壓表示數變大,帶電微粒向下運動

D. 若斷開電鍵S,電容器所帶電荷量變大,帶電微粒向上運動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】練習使用打點計時器的實驗中,下列操作正確的是

A. 打點前,小車應靠近打點計時器,要先接通電源,待計時器開始打點再釋放小車

B. 電火花打點計時器應接6V以下交流電源

C. 打點頻率為50Hz,每隔四個點取一個計數點,則計數點之間的時間間隔為

D. 選取的紙帶點跡要清晰,舍棄點密集的部分,適當選取計數點,進行數據處理

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測定電源電動勢E、內電阻r的大小并同時描繪出小燈泡的伏安特性曲線,某同學設計了如圖甲所示的電路。閉合開關,調節(jié)電阻箱的阻值,同時記錄電阻箱的阻值R,電壓表的示數U1,電壓表的示數U2。根據記錄數據計算出流過電阻箱的電流I,分別描繪了a、b兩條UI圖線,如圖乙所示。請回答下列問題:

(1)寫出流過電阻箱的電流I的表達式:________________________________。

(2)小燈泡兩端電壓隨電流變化的圖象是________(選填ab”)。

(3)根據圖乙可以求得電源的電動勢E________ V,內電阻r________ Ω,該電路中小燈泡消耗的最大功率為______ W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平直導軌上有三個質量均為m的物塊A、B、C,物塊B、C靜止,物塊B的左側固定一輕彈簧(彈簧左側的擋板質量不計);讓物塊A以速度v0朝B運動,壓縮彈簧;當A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運動.假設B和C碰撞過程時間極短.那么從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,求.

(1)A、B第一次速度相同時的速度大;

(2)A、B第二次速度相同時的速度大。

(3)彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】隨著我國登月計劃的實施,我國宇航員登上月球已不是夢想;假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個小球,經時間t后回到出發(fā)點.己知月球的半徑為R,萬有引力常量為G,則下列說法正確的是(

A. 月球表面的重力加速度為

B. 月球的質量為

C. 宇航員在月球表面獲得的速度就可能離開月球表面圍繞月球做圓周運動

D. 宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】跳傘運動員做低空跳傘表演,當直升飛機懸停在離地面224m高時,運動員離開飛機作自由落體運動.運動5s后,打開降落傘,展傘后運動員勻減速下降.若運動員落地速度為5m/s.取g=10m/s2,求:

(1)運動員展傘時,離地面的高度為多少?

(2)求勻減速下降過程中的加速度

(3)求運動員在空中運動的時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,電源的電動勢E=3V,內電阻r=0.5Ω,電阻R1=2Ω,閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時,四個理想電表的示數都發(fā)生變化,電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示,則下列敘述中正確的是( )

A.I變小,U1變小

B.U2變小,U3變大

C.電阻R1的電功率減小

D.電源的輸出功率減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于萬有引力定律的表達式,下列說法中正確的是( )

A. 公式中G為引力常量,它是人為規(guī)定的

B. r趨于零時,萬有引力趨于無限大

C. 兩物體受到的引力總是大小相等的,而與m1、m2是否相等無關

D. 兩物體受到的引力總是大小相等、方向相反,是一對平衡力

查看答案和解析>>

同步練習冊答案