【題目】如圖所示的坐標(biāo)系xOy中,x<0,y>0的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),x≥0的區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),X軸上A點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣L,0),Y軸上B點(diǎn)的坐標(biāo)為(0, L).有一個(gè)帶正電的粒子從A點(diǎn)以初速度vA沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電 場(chǎng)區(qū)域,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,然后經(jīng)x軸上的C點(diǎn) (圖中未畫(huà)出)運(yùn)動(dòng)到坐標(biāo)原點(diǎn)O.不計(jì)重力.求:

(1)粒子在B點(diǎn)的速度vB是多大?
(2)C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離xc是多大?
(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值是多大?

【答案】
(1)解:設(shè)粒子在A到B的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,在B點(diǎn)時(shí)速度沿x軸正方向的速度大小為vx,則

解得vB=2vA

答:粒子在B點(diǎn)的速度vB是2vA


(2)解:設(shè)粒子在B點(diǎn)的速度vB與y軸正方向的夾角為θ,則

解得θ=60°

粒子在x≥0的區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,設(shè)軌道半徑為R,由幾何關(guān)系有

xc=2Rcosθ

xc=

(或者通過(guò)判斷BC 是直徑,△OO1C是等邊三角形,由xc=R得到xc=

答:C點(diǎn)與O點(diǎn)的距離xc


(3)解:設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,粒子質(zhì)量為m,帶電荷量為q,則

解得

答:勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度與勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值是


【解析】(1)粒子垂直電場(chǎng)射入,做類平拋運(yùn)動(dòng),在y軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在x軸方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子在B點(diǎn)沿x軸方向上的速度,根據(jù)勾股定理求出B點(diǎn)的速度.(2)將B點(diǎn)的速度進(jìn)行分解,求出B點(diǎn)速度與y軸方向上的夾角,作出帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系求出軌道半徑的大小,再根據(jù)幾何關(guān)系確定C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離.(3)根據(jù)動(dòng)能定理求出電場(chǎng)強(qiáng)度與B點(diǎn)速度的關(guān)系,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,結(jié)合軌道半徑的大小,求出磁感應(yīng)強(qiáng)度與B點(diǎn)速度的關(guān)系,從而求出電場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的比值.

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】如圖 所示質(zhì)量為 M、傾角為è斜面光滑的直角三棱柱 A 放在水平地面上, 質(zhì)量為 m 的光滑球 B 放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間,A B 都處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:

1光滑球 B 對(duì)三棱柱壓力的大小;

2)地面對(duì)三棱柱支持力的大。

3)地面對(duì)三棱柱摩擦力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是________。

A.分子間同時(shí)存在的引力和斥力隨分子間距離的增大而減小

B.發(fā)生布朗運(yùn)動(dòng)的微粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯

C.多晶體是各向同性的

D.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,搭載著“嫦娥二號(hào)”衛(wèi)星的長(zhǎng)征三號(hào)丙運(yùn)載火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)多次變軌最終進(jìn)入距離月球表面100km、周期為118min的工作軌道,開(kāi)始對(duì)月球進(jìn)行探測(cè),則( )

A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的運(yùn)動(dòng)速度比月球的第一宇宙速度大
B.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的加速度速度與在軌道 II上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度相等
C.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上運(yùn)行周期比在軌道Ⅰ上大
D.衛(wèi)星在軌道Ⅲ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的速度比在軌道Ⅰ上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了測(cè)量由兩節(jié)干電池組成的電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某小組的同學(xué)從實(shí)驗(yàn)室 里選取了以下器材:兩節(jié)干電池組成的電池組(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻約1Ω)/電壓表(量 程03V,內(nèi)阻約1OkΩ),電阻箱(0999.9Ω),保護(hù)電阻R0(阻值5Ω),開(kāi)關(guān)一只,導(dǎo) 線若干.
①在圖1所示的實(shí)驗(yàn)原理實(shí)物圖中,該同學(xué)已完成了部 分導(dǎo)線的連接,為使電壓表示數(shù)有較大的變化范圍,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成余下的導(dǎo)線連接.
②實(shí)驗(yàn)中,同學(xué)們?cè)囍枚嘤秒姳泶骐妷罕頊y(cè)量電壓.在完成機(jī)械調(diào)零之后,應(yīng)將選擇幵關(guān)撥到表盤(pán)上的區(qū)域(選填“Ω”、“V”、或“A“).
③同學(xué)們根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)原理和方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),通過(guò) 調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值,得到了多組電阻箱阻值R和電壓表示數(shù)U,并以 為縱坐標(biāo), 為橫坐標(biāo),作出 的關(guān)系圖線(該圖線為一條直線)如圖2所示,由圖線可求得電池組的電動(dòng)勢(shì)V,內(nèi)阻r=Ω.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,p和Q共軸,Q中通有變化的電流i,電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示,P所受的重力為G,桌面對(duì)P的支持力為FN , 則( )

A.t1時(shí)刻FN>G,P有收縮的趨勢(shì)
B.t2時(shí)刻FN=G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量為0
C.t3時(shí)刻FN=G,此時(shí)P中無(wú)感應(yīng)電流
D.t4時(shí)刻FN<G,此時(shí)穿過(guò)P的磁通量最小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)探月工程已規(guī)劃至“嫦娥四號(hào)”,并計(jì)劃在2017年將嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星發(fā)射升空.到時(shí)將實(shí)現(xiàn)在月球上自動(dòng)巡視機(jī)器人勘測(cè).已知萬(wàn)有引力常量為G,月球表面的重力加速度為g,月球的平均密度為ρ,月球可視為球體,球體積計(jì)算公式V= πR3 . 求:
(1)月球質(zhì)量M;
(2)嫦娥四號(hào)探月衛(wèi)星在近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度v.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是:( )

A. 曲線運(yùn)動(dòng)的原因是物體所受合力的方向與加速度的方向相同

B. 平拋運(yùn)動(dòng)的物體在相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量相同。

C. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度變化率保持不變

D. 向心加速度是物體所受的指向圓心的力所提供的。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某三棱鏡的后面為一直角三角形,如圖所示,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,棱鏡材料的折射率為 ,入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面,經(jīng)AB面和AC面折射后射出.

(1)求出射光線和入射光線的夾角θ;
(2)為使從AB邊入射的光線恰好不能從AC面射出,入射光線的入射角為多少?

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