【題目】如圖所示,在直角坐標系的第一、二象限內(nèi)有垂直于紙面的勻強磁場,第三象限有沿y軸負方向的勻強電場,第四象限內(nèi)無電場和磁場。質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子從M點以速度v0沿x軸負方向進入電場,不計粒子的重力,粒子經(jīng)N、P最后又回到M點。設(shè)OM=L,ON=2L,求:

1)電場強度E的大小;

2)勻強磁場的方向;

3)磁感應(yīng)強度B的大小。

【答案】12垂直紙面向里3

【解析】試題分析:分析帶電粒子的運動情況:電子在電場中,受到豎直向上的電場力而做類平拋運動(或勻變速曲線運動);根據(jù)粒子受力的方向與電場線方向的關(guān)系判斷出粒子的電性;根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出電場強度;根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律求出粒子在y方向的分速度,然后使用平行四邊形定則求出帶電粒子到達N點時的速度大小和方向;進入磁場做勻速圓周運動; 畫出軌跡,根據(jù)圖象中的幾何關(guān)系求得圓周運動的半徑;根據(jù)洛倫茲力提供向心力,寫出動力學(xué)的方程,求得磁場的強度;

1)粒子從MN運動過程粒子逆著電場線的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明受力的方向與電場線的方向相反,所以粒子帶負電.

粒子從MN運動過程做類平拋運動,有: ①,加速度
運動時間: ③,由①②③得電場強度:

2、3)到達N時: ,設(shè)x,所以:θ=45°

帶電粒子到N點速度:

帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌跡如圖所示,由左手定則可得:粒子帶負電荷.圓心在O′處,設(shè)半徑為R,由幾何關(guān)系知帶電粒子過P點的速度方向與x45°角,
,則

由牛頓第二定律得:
由⑥⑦解得: ,由左手定則可知,方向垂直于紙面向里;

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中,獲得的一條紙帶.ABCD是紙帶上四個計數(shù)點,每兩個相鄰計數(shù)點之間有四個點沒有畫出.從圖中讀出A、B兩點間距s_____cm;C點對應(yīng)的速度是_____m/s;該勻變速運動的加速度大小是_____m/s2.(計算結(jié)果保留二位小數(shù))

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【題目】如圖為氣壓式保溫瓶的原理圖,整個保溫瓶的容積為V,現(xiàn)瓶中裝有體積為V/2的水,瓶中水的溫度為T1,管內(nèi)外液面一樣高,瓶中水面離出水口的高度為h,已知水的密度為ρ,大氣壓強為p0,不計管的體積,重力加速度為g.

①若從頂部向下按活塞蓋子,假設(shè)按壓的過程緩慢進行且沒有出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象,則瓶內(nèi)空氣壓縮量至少為多少,才能將水壓出?

②若瓶的氣密性非常好,則瓶中氣體的溫度降為T2時,管內(nèi)外液面高度差為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖a所示,光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點電荷,t=0時,甲靜止,乙以6m/s的初速度向甲運動,此后,它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運動(整個運動過程中沒有接觸),它們運動的v-t圖像分別如圖b中甲乙兩曲線所示,則由圖線可知

A. 兩電荷的電性一定相反

B. 甲乙兩個點電荷的質(zhì)量之比為2:1

C. 時間內(nèi),兩電荷的靜電力先增大后減小

D. 時間內(nèi),甲的動能一直增大,乙的動能一直減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為2500 kg的汽車在平直的公路上運動,v-t圖象如圖所示。由此可求(

A. 25s內(nèi)汽車的平均速度

B. 10 s內(nèi)汽車的加速度

C. 10 s內(nèi)汽車所受的阻力

D. 15~25 s內(nèi)汽車所受的合外力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】10分)為了探究受到空氣阻力時,物體運動速度隨時間的變化規(guī)律,某同學(xué)采用了加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系的實驗裝置(如圖所示).實驗時,平衡小車與木板之間的摩擦力后,在小車上安裝一薄板,以增大空氣對小車運動的阻力.

1)往砝碼盤中加入一小砝碼,在釋放小車 (選填之前之后)接通打點計時器的電源,在紙帶上打出一系列的點.

2)從紙帶上選取若干計數(shù)點進行測量,得出各計數(shù)點的時間t與速度v的數(shù)據(jù)如下表:

時間t/s

0

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

速度v/m·s-1

0.12

0.19

0.23

0.26

0.28

0.29

請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出小車的vt圖象.

3)通過對實驗結(jié)果的分析,該同學(xué)認為:隨著運動速度的增加,小車所受的空氣阻力將變大,你是否同意他的觀點?請根據(jù)v-t圖象簡要闡述理由.

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【題目】如圖所示,電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角的絕緣斜面上,該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上,與框架接觸良好,從靜止開始沿框架無摩擦地下滑?蚣艿馁|(zhì)量、寬度,框架與斜面間的動摩擦因數(shù),與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。,,

若框架固定,求導(dǎo)體棒的最大速度;

若框架固定,導(dǎo)體棒從靜止開始下滑6m時速度,求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過導(dǎo)體棒的電量q;

若框架不固定,求當框架剛開始運動時導(dǎo)體棒的速度大小。

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【題目】用長為l的細線,一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球,小球可在豎直平面內(nèi)做圓周運動,如圖所示,MD為豎直方向上的直徑,OB為水平半徑,A點位于M、B之間的圓弧上,C點位于B、D之間的圓弧上,開始時,小球處于圓周的最低點M,現(xiàn)給小球某一初速度,下述說法正確的是(  )

A. 若小球通過A點的速度大于 ,則小球必能通過D

B. 若小球通過B點時,繩的拉力大于3mg,則小球必能通過D

C. 若小球通過C點的速度大于 ,則小球必能通過D

D. 小球通過D點的速度可能會小于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,由某種粗細均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd,固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動,滑動過程PQ始終與ab垂直,且與線框接觸良好,不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中

A. PQ中電流先增大后減小

B. PQ兩端電壓先減小后增大

C. PQ上拉力的功率先減小后增大

D. 線框消耗的電功率先增大后減小

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