【題目】如圖所示,寬度為的區(qū)域被平均分為區(qū)域I、II、III,其中I、III有勻強磁場,它們的磁感應(yīng)強度大小相等,方向垂直紙面且相反。長度為,寬為的矩形abcd緊鄰磁場下方,與磁場邊界對齊,Odc邊中點,Pdc邊中垂線上一點,OP=3L。矩形內(nèi)有勻強電場,電場強度大小為E,方向由a指向O。電荷量為q、質(zhì)量為m,重力不計的帶電粒子由a點靜止釋放,經(jīng)電場加速后進入磁場,運動軌跡剛好與區(qū)域III的右邊界相切。

1)求該粒子經(jīng)過O點時速度大小;

2)求勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B

3)若在aO之間距Ox處靜止釋放該粒子,粒子在磁場區(qū)域中共偏轉(zhuǎn)n次到達P點,求x滿足的條件以及n的可能取值。

【答案】123,其中n=23、45、67、8

【解析】試題分析:(1)由題意可知aO=L,粒子在aO加速過程有

動能定理:得粒子經(jīng)過O點時的速度大。

2)粒子在磁場區(qū)域III中的運動軌跡如圖,設(shè)粒子軌跡半徑為

根據(jù)幾何關(guān)系可得

由洛倫茲力公式和牛頓第二定律可得,聯(lián)立②③④可得

3)若粒子在磁場中一共經(jīng)過n次偏轉(zhuǎn)到達P,設(shè)粒子軌跡圓半徑為R,

根據(jù)幾何關(guān)系可得,根據(jù)題意可得

聯(lián)立③⑥⑦可得,且n取正整數(shù)

設(shè)粒子在磁場中的運動速率為v,有

在電場中的加速過程,由動能定理:,

聯(lián)立可得,其中n=2、34、5、6、78

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某電場的電場線分布如圖所示,電場中有A、B兩點,則以下判斷正確的是( )

A. A點的電場強度大于B點的電場強度,B點的電勢低于A點的電勢

B. 若將一個電荷由A點移到B點,電荷克服電場力做功,則該電荷一定為負電荷

C. 一個負電荷處于A點的電勢能大于它處于B點的電勢能

D. 若將一個正電荷由B點釋放,該電荷將在電場中做加速度減小的加速運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】擺式列車是集電腦、自動控制等高新技術(shù)于一體的新型高速列車,如圖所示.當(dāng)列車轉(zhuǎn)彎時,在電腦控制下,車廂會自動傾斜,抵消離心力的作用.行走在直線上時,車廂又恢復(fù)原狀,就像玩具“不倒翁”一樣.它的優(yōu)點是能夠在現(xiàn)有線路上運行,勿須對線路等設(shè)施進行較大的改造,而是靠擺式車體的先進性,實現(xiàn)高速行車,并能達到既安全又舒適的要求.運行實踐表明:擺式列車通過曲線速度可提高20﹣40%,最高可達50%,擺式列車不愧為“曲線沖刺能手”.假設(shè)有一超高速列車在水平面內(nèi)行駛,以360km/h的速度拐彎,拐彎半徑為1km,則質(zhì)量為50kg的乘客,在拐彎過程中所受到的火車給他的作用力的大小為(g10m/s2)( 。

A. 1000 N B. 500N C. 500 N D. 0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2008925日至28日我國成功實施了“神舟”七號載入航天飛行并實現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠地點343千米處點火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運行周期約為90分鐘.

下列判斷正確的是(

A. 飛船變軌前后的機械能相等

B. 飛船在圓軌道上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

C. 飛船在此圓軌道上運動的角度速度大于同步衛(wèi)星運動的角速度

D. 飛船變軌前通過橢圓軌道遠地點時的加速度大于變軌后沿圓軌道運動的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播, 時波形圖如圖中實線所示,此時波剛好傳到c點, 時波恰好傳到e點,波形如圖中虛線所示,ab、cd、e是介質(zhì)中的質(zhì)點,求:

1)此列波的波速即周期;

2)質(zhì)點d內(nèi)通過的路程;

3)寫出從圖中實線所處時刻開始計時,到處質(zhì)點經(jīng)過平衡位置向下運動所需時間的表達式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電場和重力場存在很多類似的地方,我們可以用定義電場強度和電勢的方法來定義重力場強度和重力勢某一點的重力場強度為放在該點的物體所受的重力G與其質(zhì)量m的比值,我們把重力勢能與物體質(zhì)量的比值叫做重力勢,根據(jù)你的理解,下列說法正確的是

A. 某點的重力場強度與物體所受的重力G成正比,與物體的質(zhì)量m成反比

B. 重力場強度的方向應(yīng)與物體所受重力方向相反

C. 某一點的重力勢與重力場強度均為確定值

D. 重力勢具有相對性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的,已知內(nèi)外軌道對水平面傾角為,彎道處的圓弧半徑為R,若質(zhì)量為m的火車以速度v通過某彎道時,內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力作用,下面分析正確的是

A.

B. 若火車速度小于v時,外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向內(nèi)

C. 若火車速度大于v時,外軌將受到側(cè)壓力作用,其方向平行軌道平面向外

D. 無論火車以何種速度行駛,對內(nèi)側(cè)軌道都有壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用電流表和電壓表測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。要求盡量減小實驗誤差。(1)應(yīng)該選擇的實驗電路是圖中的________(選項)。

2)現(xiàn)有電流表(0—0.6A),開關(guān)和導(dǎo)線若干,以及以下器材:

A.電壓表(0—15VB.電壓表(0—3V

C.滑動變阻器(0—50ΩD.滑動變阻器(0—500Ω

實驗中電壓表應(yīng)選用________,滑動變阻器應(yīng)選用__________(選填相應(yīng)器材前的字母)。

3)某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示,其中5組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上,請標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)點,并畫出U-I圖線。

序號

1

2

3

4

5

6

電壓UV

1.45

1.40

1.30

1.25

1.20

1.10

電流IA

0.060

0.120

0.240

0.260

0.360

0.480

4)根據(jù)(3)中所畫圖線可得出干電池的電動勢E=____V,內(nèi)電阻r=_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用上面右圖裝置驗證機械能守恒定律實驗。

(1)除帶夾子的重物、紙帶、鐵架臺(含鐵夾)、電磁打點計時器、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列器材中,還必須使用的兩種器材是_______。

A.交流電源 B.刻度尺 C.天平(含砝碼)

(2)大多數(shù)學(xué)生的實驗結(jié)果顯示,重力勢能的減少量大于動能的增加量,原因是__________

A.利用公式計算重物速度

B.利用公式計算重物速度

C.存在空氣阻力和摩擦阻力的影響

D.沒有采用多次實驗取平均值的方法

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