6.如圖所示,一個帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電量為q,從隔板AB上的小孔O處沿與隔板成45°角射入如圖所示的勻強磁場中,磁場的磁感應(yīng)強度為B,粒子的初速度為v0,重力不計,則粒子再次到達隔板所經(jīng)過的時間t=$\frac{πm}{2qB}$,到達點距射入點O的距離為$\frac{\sqrt{2}m{v}_{0}}{qB}$.

分析 粒子在勻強磁場中只受洛倫茲力,做勻速圓周運動,由牛頓第二定律求出半徑和周期,畫出軌跡,求出時間和距離.

解答 解:如圖與隔板成45°角的粒子進入磁場后的軌跡如圖所示.設(shè)粒子在磁場中的運動半徑為R,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,得
  qvB=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$…①
粒子在磁場中運動的周期:T=$\frac{2πr}{{v}_{0}}$=$\frac{2πm}{qB}$…②
畫出粒子在磁場中運動軌跡,根據(jù)幾何知識得知,軌跡對應(yīng)的圓心角為:θ=90°,
則粒子再次到達隔板所經(jīng)過的時間為 t=$\frac{1}{4}T$=$\frac{πm}{2qB}$…③
根據(jù)幾何知識得:粒子到達隔板的位置與小孔0的距離為:s=$\sqrt{2}$r=$\frac{\sqrt{2}m{v}_{0}}{qB}$…④
故答案為:$\frac{πm}{2qB}$;$\frac{\sqrt{2}m{v}_{0}}{qB}$.

點評 帶電粒子在勻強磁場勻速圓周運動的問題,關(guān)鍵是畫出軌跡,根據(jù)幾何知識求出半徑和圓心角.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.如圖甲所示為一交流發(fā)電機的模型,abcd為面積S=0.5m2的矩形線圈,矩形線圈的匝數(shù)為N且電阻可忽略不計,將線圈放在勻強磁場中,且磁場的磁感應(yīng)強度大小恒為B=0.1T.現(xiàn)讓矩形線圈繞水平的中心軸線以恒定的角速度轉(zhuǎn)動,且該矩形線圈用兩個接觸良好的電刷與一理想交流電流表、理想變壓器的原線圈相連.已知變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10:1,副線圈與一滑動變阻器連接,經(jīng)測量可知副線圈的輸出電壓按照如圖乙所示的規(guī)律變化.則(  )
A.原線圈的輸入電壓有效值為100 V
B.矩形線圈的匝數(shù)為N=20
C.在滑動變阻器的滑片P緩慢地向上滑動的過程中,電流表的讀數(shù)逐漸減小
D.如果僅將矩形線圈轉(zhuǎn)動的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則變壓器的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時,發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2,所需的起飛速度為50m/s,跑道長160m.通過計算判斷:(不計風(fēng)力等影響)
(1)飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛?
(2)為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置.對于該型號的艦載飛機,彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?
(3)若彈射裝置在戰(zhàn)斗中毀壞,你是艦長,將怎樣指揮飛機起飛?

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

14.如圖,某同學(xué)利用驗證碰撞中的動量守恒實驗裝置.探究半徑相等的小球1和2的碰撞過程是否動量守恒,用天平測出兩個小球的質(zhì)量分別為m1和m2,且m1>m2,按下述步驟進行了實驗:
安裝好實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O第一步:不放小球2,讓小球1從斜槽上A點由靜止?jié)L下,并落在地面上,重復(fù)10次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落點的平均位置.
第二步:把小球2放在斜槽前端邊緣處,讓小球1從A點由靜止?jié)L下;使它們碰撞并落在地面上.重復(fù)10次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置.
第三步:用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OD、OE、OF的長度,分別為LD、LE、LF
(1)小球m1與m2發(fā)生碰撞后,m1的落點是圖中的D點,m2的落點是圖中的F 點.
(2)用測得的物理量來表示,只要滿足關(guān)系式m1LE=m1LD+m2LF,則說明兩小球的碰撞過程動量守恒.
(3)實驗中有關(guān)操作和描述正確的是C.
A.用質(zhì)量大的球去碰質(zhì)量較小的球,目的是使被碰球飛行距離更遠,可減小測量誤差
B.調(diào)整斜槽末端水平,目的是使兩球能發(fā)生對心碰撞
C.讓入射球認同一位置釋放,目的是保障每次碰撞前小球的動量都相同
D.碰撞后兩球的動能之和總會小于碰前入射球的動能,是因為斜槽摩擦力做負功造成的.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

1.某物理實驗小組采用如圖甲所示的裝置研究平拋運動.

(1)安裝實驗裝置的過程中,斜槽末端的切線必須是水平的,這樣做的目的是B
A.保證小球飛出時,速度既不太大,也不太小
B.保證小球飛出時,初速度水平
C.保證小球在空中運動的時間每次都相等
D.保證小球運動的軌跡是一條拋物線
(2)某同學(xué)每次都將小球從斜槽的同一位置無初速釋放,并從斜槽末端水平飛出.改變水平擋板的高度,就改變了小球在板上落點的位置,從而可描繪出小球的運動軌跡.某同學(xué)設(shè)想小球先后三次做平拋,將水平板依次放在如圖乙1、2、3的位置,且l與2的間距等于2與3的間距.若三次實驗中,小球從拋出點到落點的水平位移依次為x1、x2、x3,忽略空氣阻力的影響,下面分析正確的是C.
A.x2-x1=x3-x2   B.x2-x1<x3-x2   C.x2-x1>x3-x2  D.無法判斷
(3)另一同學(xué)通過正確的實驗步驟及操作,在坐標紙上描出了小球水平拋出后的運動軌跡.部分運動軌跡如圖丙所示.圖中水平方向與豎直方向每小格的長度均為L,P1、P2和P3是軌跡圖線上的3個點,P1和P2、P2和P3之間的水平距離相等.重力加速度為g.可求出小球從P1運動到P2所用的時間為$\sqrt{\frac{2L}{g}}$,小球拋出時的水平速度為3$\sqrt{\frac{gL}{2}}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波動圖象.已知P質(zhì)點此時刻的運動方向向下,波的傳播速度v=50m/s.則下列說法中正確的是( 。
A.當(dāng)P質(zhì)點位于負向最大位移處時,b質(zhì)點一定在x軸下方
B.這列波一定沿x軸正方向傳播
C.當(dāng)P質(zhì)點回到平衡位置時,a質(zhì)點也一定回到平衡位置
D.a質(zhì)點到達正向最大位移處所需的最短時間小于0.01s
E.a質(zhì)點到達正向最大位移處所需的最短時間大于0.01s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.電場中電勢越高的地方,則有( 。
A.那里的電場強度越大B.放在那里的電荷的電勢能越大
C.放在那里的正電荷的電勢能越大D.以上說法都不對

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.如圖所示,小車拖動紙帶通過打點計時器打出的一條紙帶,A、B、C、D、E為我們在紙帶上所選的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1s,試求:

(1)打點計時器打下B點時瞬時速度vB=0.26m/s;vC=0.30m/s;vD=0.34m/s
(2)vA=0.22m/s;vE=0.38m/s
(3)由各點之速度可知小車做勻加速直線運動.
(4)小車加速度a=0.40m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

16.一個球形氣泡,從水底升到水面,直徑變?yōu)樵瓉淼?倍,若從水底到水面溫度保持不變,大氣壓強為1.0×105Pa,則水的深度是30m.(取g=10ms-2

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同步練習(xí)冊答案