【題目】如圖甲所示,邊長的正方形區(qū)域ABCD在豎直平面內(nèi),CD與水平面平行。其區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強磁場和豎直向上的勻強電場(圈中未畫出),磁場和電場的變化規(guī)律如圖乙所示,一比荷的帶正電粒子在時刻在CD中點處由靜止釋放(不計粒子重力,ABCD邊緣有電場、磁場)

(1)時,粒子的位移大小和速度大;

(2),求粒子離開正方形區(qū)域ABCD所需時間t

(3)若使粒子做周期性運動,則在[0,]的范圍內(nèi),k的取值應(yīng)為多少,并求出粒子的運動周期T。

【答案】(1),1 m(2);(3),

【解析】

(1)粒子在10-4 s的位移和速度分別為

(2)此時在磁場中運動的周期和半徑分別為

,粒子運動軌跡如下圖所示,又初速度為0的勻加速直線運動連續(xù)相同時間內(nèi)的位移比

粒子經(jīng)2次加速后恰飛出正方形區(qū)域,因此

(3)根據(jù)對稱特點,可知

粒子轉(zhuǎn)過四分之三周期后做類平拋運動,運動軌跡如下圖所示

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用如圖所示的實驗裝置來探究當(dāng)合外力一定時,物體運動的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。

1)由圖中刻度尺讀出兩個光電門中心之間的距離s = 24 cm,由圖中游標卡尺測得遮光條的寬度d = ________cm。該實驗小組在做實驗時,將滑塊從圖示位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器可以讀出遮光條通過光電門1的時間Δt1和遮光條通過光電門2的時間Δt2,則滑塊的加速度的表達式a = ________(以上表達式均用字母表示);

2)在本次實驗中,實驗小組通過改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實驗,得到下表所示的實驗數(shù)據(jù),請在圖所示坐標系中描點作出相應(yīng)圖象______________

m/g

250

300

350

400

500

800

a/(m·s2)

2.02

1.65

1.33

1.25

1.00

0.63

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將原長10cm的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛.當(dāng)下端掛200g的鉤碼對,彈簧的長度為12cm,則此彈簧的勁度系數(shù)為(g10m/s2

A. 1N/mB. 10N/mC. 100N/mD. 1000N/m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實驗裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”圖中A、B為兩個光電門(連接光電計時器),C為固定在木槽上的遮光條實驗前(不掛鉤碼)左右移動小木塊使木槽能夠在長木板上勻速運動。遮光條C的寬度為d,兩光電門AB間的距離為x,木槽通過A、B兩個光電門的速度等于遮光條的寬度除以遮光條通過光電門的時間,實驗時木槽每次都從同一位置由靜止釋放研究對象為木槽(包括內(nèi)部的砝碼)及鉤碼組成的系統(tǒng)。

(1)通過光電計時器讀出遮光條通過AB兩個光電門的時間分別是tA、tB則木槽的加速度是______(用測量的符號表示);

(2)保持懸掛鉤碼的質(zhì)量m不變,增加或減少槽內(nèi)的砝碼測出每次對應(yīng)的加速度,為了能直觀反映在合外力一定的情況下,加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)作出a______關(guān)系圖像(M表示槽及槽內(nèi)砝碼的總質(zhì)量,m不能比M小很多);

A. M

B. m

C.

D.

(3)為了精確測量木槽運動的加速度,某同學(xué)固定光電門B移動光電門A,然后多次從同一位置釋放木槽,測出遮光條每次經(jīng)過光電門A的時間tAtB兩光電門間的距離x,此同學(xué)作出的圖像應(yīng)為圖中的______,所作圖像斜率的絕對值為k則木槽的加速度a=______。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m,電荷量為+q的帶電粒子,以不同的初速度兩次從O點垂直于磁感線和磁場邊界向上射入勻強磁場,在洛倫茲力作用下分別從MN兩點射出磁場,測得OMON34,則下列說法中錯誤的( )

A.兩次帶電粒子在磁場中經(jīng)歷的時間之比為34

B.兩次帶電粒子在磁場中運動的路程長度之比為34

C.兩次帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力大小之比為34

D.兩次帶電粒子在磁場中所受的洛倫茲力大小之比為43

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線a、b、c、de代表電場中的五個等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相等,其中φc = 0。實線為一帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點,R點恰好在等勢面c上,據(jù)此可知(  )

A.a、bc、de五個等勢面中,a的電勢最高

B.P、R、Q三點中,該質(zhì)點在R點的電勢能最小

C.該質(zhì)點在P點的加速度比在Q點的加速度小

D.該質(zhì)點在R點受力方向豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,假設(shè)一根10cm長的梭鏢以接近光速穿過一根10cm長靜止的管子,它們的長度都是在靜止狀態(tài)下測量的。以下敘述中最好地描述了梭鏢穿過管子情況的是(  )

A.靜止的觀察者看到梭鏢收縮變短,因此在某個位置,管子能完全遮住梭鏢

B.靜止的觀察者看到梭鏢變長,因此在某個位置,梭鏢從管子的兩端伸出來

C.靜止的觀察者看到兩者的收縮量相等,因此在某個位置,管子仍恰好遮住梭鏢

D.如果梭鏢和管子都以光速c相向運動,則二者的相對速度是2c

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的小球A用長為0.5m的細線懸掛在豎直墻壁上的O點,球與墻壁之間水平夾著一根勁度系數(shù)為100N/m的輕質(zhì)彈簧,平衡時,細線與豎直方向的夾角為37°,取g10m/s2,sin37°0.6,cos37°0.8,則下列判斷正確的是( 。

A.小球A處于失重狀態(tài)

B.細線上的拉力大小為25N

C.彈簧的原長為0.45m

D.若細線突然斷開,則細線斷開瞬間小球的加速度大小為10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的物體A一端靠著處于自然長度的輕彈簧,現(xiàn)對物體施加一個水平恒力F,在彈簧被壓縮到最短的這一過程中(

A. 物體A一直做減速運動

B. 壓縮到最短時,物體A的加速度為零

C. 物體A的加速度先減小后增大,速度先增大后減小

D. 當(dāng)物體A的速度最大時,加速度為零

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