【題目】如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限存在一垂直紙面向外的矩形有界勻強(qiáng)磁場，磁場的長為a，寬為，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在第三象限存在與y軸成30°角的勻強(qiáng)電場�，F(xiàn)有一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子由靜止從電場的P點(diǎn)經(jīng)電場加速后從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(不計(jì)粒子的重力)。求：

（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打到x軸上的（0，a）上，則粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多長；

（2）欲使粒子恰好不能從上邊界射出磁場，UPO的值；

【答案】（1）；（2）

【解析】

（1）根據(jù)牛頓第二定律，得：

粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期：

粒子在磁場運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：

解得：

（2）設(shè)粒子進(jìn)入磁場的速度為V時(shí)，恰好不能從上邊界射出磁場。

由動(dòng)能定理，得：

由牛頓第二定律，得：

由幾何關(guān)系，得：

解得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】1998年6月18日，國產(chǎn)轎車在清華大學(xué)汽車工程研究所進(jìn)行的整車安全性碰撞試驗(yàn)取得成功，被譽(yù)為“中國轎車第一撞”。從此，我國汽車的整車安全性碰撞試驗(yàn)開始與國際接軌。碰撞試驗(yàn)是讓汽車在水平面上以48.3km/h的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度駛向質(zhì)量為80t的國際標(biāo)準(zhǔn)碰撞試驗(yàn)臺(tái)，撞擊使汽車的動(dòng)量一下子變到0，技術(shù)人員通過查看載著模擬乘員的傳感器的數(shù)據(jù)以便對(duì)汽車安全性能裝置進(jìn)行改進(jìn)。請(qǐng)結(jié)合以上材料回答，以下說法正確的有（ ）

A. 若試驗(yàn)汽車的標(biāo)準(zhǔn)碰撞速度增加為原來的1.2倍，則其動(dòng)量變?yōu)樵瓉淼?/span>2.4倍

B. 在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)汽車受支持力的沖量與重力的沖量相等

C. 因?yàn)榘踩珟?duì)座位上的模擬乘員的保護(hù)，在碰撞時(shí)乘員的速度變?yōu)?/span>0所用時(shí)間約為0.13秒，則安全帶對(duì)乘員的作用力約等于乘員重力的10倍

D. 為了減輕碰撞時(shí)對(duì)模擬乘員的傷害程度，轎車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)艙越堅(jiān)固越好

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在科幻電影《流浪地球》中，由于太陽極速衰老膨脹即將吞噬地球，所以人類要把地球“推”離太陽系，而要想實(shí)現(xiàn)這一步，首先要讓地球停止自轉(zhuǎn)。人類采用的辦法是在赤道上假設(shè)若干臺(tái)大功率“轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)”，利用核聚變反應(yīng)中釋放的能量將燃燒物質(zhì)以極高的速度拋射到太空，利用“反沖力”使地球轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸減慢。已知每臺(tái)“轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)”在單位時(shí)間內(nèi)能將質(zhì)量為m0的物質(zhì)以相對(duì)地球速度v拋出，地球質(zhì)量為，半徑為，自轉(zhuǎn)角速度為。

（1）如圖所示，大圓表示地球赤道，彎曲箭頭表示地球自轉(zhuǎn)方向，小圓圈表示轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)的位置。要想獲得最大的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，使減速效果最好，請(qǐng)你用箭頭在途中A點(diǎn)標(biāo)出燃燒物質(zhì)的拋射方向___________。

（2）若轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)都按照產(chǎn)生最大力矩方向拋射物質(zhì)，求每臺(tái)轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)獲得的平均反沖力F的大小___________。（說明：地球減速是個(gè)漫長的過程，但在研究反沖力時(shí)，可認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)速度不變）

（3）為了計(jì)算在赤道上要假設(shè)多少臺(tái)“轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)”，需用到與剛體（理想化模型，即形狀和大小完全不變的物體）轉(zhuǎn)動(dòng)相關(guān)的物理知識(shí)。雖然我們?cè)诟咧须A段沒有學(xué)習(xí)關(guān)于剛體的動(dòng)力學(xué)知識(shí)，但是我們可以通過“類比”的方法來認(rèn)識(shí)它。

a．我們學(xué)過質(zhì)點(diǎn)平動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程：。相應(yīng)地，在剛體轉(zhuǎn)動(dòng)中，有 ，其中，M表示力矩，表征外力對(duì)剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果；I為剛體的“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”，與平動(dòng)中的質(zhì)量m相對(duì)應(yīng)，表征剛體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度。對(duì)于質(zhì)量均勻分布的剛體而言，，m為球體質(zhì)量，R為球體半徑，地球可視為質(zhì)量分布均勻的剛體。到目前為止，你可能還不知道所代表的物理含義，但它也可以表示為某個(gè)物理量變化率的形式，與平動(dòng)中的加速度a對(duì)應(yīng)。請(qǐng)你利用所學(xué)知識(shí)并結(jié)合題目信息，猜想“”所代表的物理量，簡要寫出猜想理由并說明所代表的物理量的含義___________。

b．若要求在T時(shí)間內(nèi)停止自轉(zhuǎn)，求赤道上至少要安裝轉(zhuǎn)向發(fā)動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)N___________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，質(zhì)量為m邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進(jìn)磁場，當(dāng)AC剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框的速度為v，方向與磁場邊界成45°，若線框的總電阻為R，則

A. 線框穿進(jìn)磁場過程中，框中電流的方向?yàn)?/span>ABCD

B. AC剛進(jìn)入磁場時(shí)線框中感應(yīng)電流為

C. AC剛進(jìn)入磁場時(shí)線框所受安培力為

D. 此時(shí)CD兩端電壓為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖甲所示的電路中，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B豎直向下，螺線管匝數(shù)匝，橫截面積螺線管導(dǎo)線電阻，，，在一段時(shí)間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B按如圖乙所示的規(guī)律變化。則下列說法中正確的是　　

A. 閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后電容器下極板帶負(fù)電

B. 螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為1V

C. 閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，電阻的電功率為

D. 閉合S，電路中的電流穩(wěn)定后，再斷開S，流經(jīng)的電荷量為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在臺(tái)階的水平臺(tái)面邊緣靜止一質(zhì)量為m=0.1kg的小球A，在緊靠A的左側(cè)用細(xì)線豎直掛一同樣大小的小球B，兩球心連線水平。在平臺(tái)下面的地面上有一傾角為θ=37°的傳送帶，傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，長度為，傳送帶的上端離臺(tái)階的高度H=0.45m。把小球B拉到離平臺(tái)h=0.8m高處由靜止釋放，與小球A正碰后B的速率變?yōu)榕鲎睬暗?/span>，小球A恰好沿平行于傳送帶的方向從傳送帶的上端飛上傳送帶并沿傳送帶運(yùn)動(dòng)。已知小球A與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g=10m/s2。求：

（1）傳送帶上端與臺(tái)階的水平距離s；

（2）求小球B的質(zhì)量；

（3）若要使小球A能在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)傳送帶底端，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的速度應(yīng)滿足什么條件？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上，上端與A物體相連接，將B物體放置在A物體上面，A、B的質(zhì)量都為m，初始時(shí)兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體B上，使物體B開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，拉力F與物體B的位移x關(guān)系如圖乙所示（g=l0m/s2），下列說法正確的是

A. 0~4cm過程中，物體A、B和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能增大

B. 0~4cm過程中，彈簧的彈性勢能減小，物體B運(yùn)動(dòng)到4cm處，彈簧彈性勢能為零

C. 彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cm

D. 彈簧的勁度系數(shù)為5.0N/cm

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】舉世矚目的嫦娥四號(hào)，其能源供給方式實(shí)現(xiàn)了新的科技突破：它采用同位素溫差發(fā)電與熱電綜合利用技術(shù)結(jié)合的方式供能，也就是用航天器兩面太陽翼收集的太陽能和月球車上的同位素?zé)嵩磧煞N能源供給探測器。圖甲中探測器兩側(cè)張開的是光伏發(fā)電板，光伏發(fā)電板在外太空將光能轉(zhuǎn)化為電能。

某同學(xué)利用圖乙所示電路探究某光伏電池的路端電壓U與電流I的關(guān)系，圖中定值電阻R0=5Ω，設(shè)相同光照強(qiáng)度下光伏電池的電動(dòng)勢不變，電壓表、電流表均可視為理想電表。

（1）實(shí)驗(yàn)一：用一定強(qiáng)度的光照射該電池，閉合電鍵S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，通過測量得到該電池的U﹣I曲線a（如圖�。Ｓ纱丝芍�，該電源內(nèi)阻是否為常數(shù)_______（填“是”或“否”），某時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖丙所示，讀數(shù)為________V，由圖像可知，此時(shí)電源內(nèi)阻為_______Ω。

實(shí)驗(yàn)二：減小實(shí)驗(yàn)一光照的強(qiáng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測得U-I曲線b（如圖�。�。

（2）在實(shí)驗(yàn)一中當(dāng)滑動(dòng)變阻器的電阻為某值時(shí)路端電壓為2.5V，則在實(shí)驗(yàn)二中滑動(dòng)變阻器仍為該值時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為________W（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的皮帶傳動(dòng)裝置中，右邊兩輪粘在一起且同軸，A、B、C三點(diǎn)均是各輪邊緣上的一點(diǎn)，半徑，皮帶不打滑，則：A、B、C三點(diǎn)線速度、向心加速度的比值分別是　　

A. ：：：1：2：：：1：4

B. ：：：2：2：：：2：4

C. ：：：1：2：：：2：4

D. ：：：2：2：：：2：2

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案