【題目】如圖甲所示,在直角坐標(biāo)系區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側(cè)有一個以點(3L,0)為圓心,半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點分別為M、N,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,帶電量為e的電子,從y軸上的A點以速度v0沿x軸正方向射入電場,飛出電場后從M點進(jìn)入圓形區(qū)域,速度方向與x軸夾角為30°.此時在圓形區(qū)域加如圖(乙)所示周期性變化的磁場(磁場從t=0時刻開始變化,且以垂直于紙面向外為磁場正方向),最后電子運動一段時間后從N點飛出,速度方向與x軸夾角也為30°.求:

1)電子進(jìn)入圓形磁場區(qū)域時的速度大;

20≤x≤L區(qū)域內(nèi)勻強電場場強E的大;

3)寫出圓形磁場區(qū)域磁感應(yīng)強度B0的大小、磁場變化周期T各應(yīng)滿足的表達(dá)式.

【答案】123n=1,2,3…

【解析】1)電子在電場中作類平拋運動,射出電場時,

由速度關(guān)系:

解得:

2)由速度關(guān)系得

在豎直方向 ,

解得

3)如圖所示,在磁場變化的半個周期內(nèi)粒子的偏轉(zhuǎn)角為60°,所以,在磁場變化的半個周期內(nèi),粒子在x軸方向上的位移等于R.粒子到達(dá)N點而且速度符合要求的空間條件是:

電子在磁場作圓周運動的軌道半徑

n=12,3…

若粒子在磁場變化的半個周期恰好轉(zhuǎn)過圓周,同時MN間運動時間是磁場變化半周期的整數(shù)倍時,可使粒子到達(dá)N點并且速度滿足題設(shè)要求.應(yīng)滿足的時間條件: , ,

代入T的表達(dá)式得: n=1,2,3…

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】負(fù)點電荷Q固定在正方形的一個頂點上,帶電粒子P僅在該電荷的電場力作用下運動時,恰好能經(jīng)過正方形的另外三個頂點a、b、c,如圖所示,則(  。

A. 粒子P帶正電

B. a、c兩點的電勢高低關(guān)系是φaφc

C. 粒子Pab電場力做正功電勢能減少

D. a、b、c的電場強度大小之比是212

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙中兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng),在浩瀚的銀河系中,多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng),設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示。若AO>OB,則( 。

A. 星球A的質(zhì)量一定小于B的質(zhì)量

B. 星球A的角速度一定大于B的角速度

C. 雙星間距離一定,雙星的總質(zhì)量越大,其轉(zhuǎn)動周期越大

D. 雙星的質(zhì)量一定,雙星之間的距離越大,其轉(zhuǎn)動周期越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時,物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動.現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m.設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:

1)物塊做平拋運動的初速度大小v0;

2)物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個大小不計質(zhì)量均為m的物體A、B放置在水平地面上,一根長為L不可伸長的輕繩兩端分別系在兩物體上,繩恰好伸直且無拉力,在繩的中點施加一個豎直向上的拉力F,使兩物體慢慢靠近,直至兩物體接觸,已知兩物體與水平地面間的動摩擦因素均為,則在兩物體靠近的過程中下列說法正確的是

A. 拉力F一直增大

B. 物體A所受的摩擦力不變

C. 地面對A物體的支持力先減小后增大

D. 當(dāng)兩物體間的距離為時,繩上的拉力最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一群輪滑愛好者在U形池內(nèi)練習(xí)輪滑。其中某位質(zhì)量m=50kg(含裝備)的愛好者自由滑行(不用力蹬地)時的運動軌跡如圖甲中虛線所示,圖乙為示意圖。AB、CD段曲面均為半徑R=6m光滑圓弧,且與長為l=5m的粗糙水平面BC相切。他從A點以v0=4m/s的速度出發(fā),經(jīng)BCD滑到高出DhDE=0.2mE處返回。忽略空氣阻力,取g=10m/s2。求:

(1)輪滑愛好者在水平面BC運動時所受的阻力大;

(2)輪滑愛好者第三次到達(dá)B點前瞬間受到曲面的支持力大;

(3)輪滑愛好者最后停止的位置離C點的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A為帶電量為Q的圓形金屬薄板(圖中A板為側(cè)視圖),B為質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負(fù)電小球,用絕緣絲線懸掛于O點。小球由于電場力而靜止在過金屬板中心且垂直于金屬板的直線上距板為r的位置,懸線與豎直方向的夾角為θ。關(guān)于小球所在位置處的場強,下列說法中正確的是(  )

A. 小球所在位置處場強大小為,方向水平向右

B. 小球所在位置處場強大小為,方向水平向左

C. 小球所在位置處場強大小為,方向水平向左

D. 小球所在位置處場強大小為,方向水平向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測量某化工廠的污水排放量,技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計,該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左、右兩端開口,在垂直于前、后面的方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,在上、下兩個面的內(nèi)側(cè)固定有金屬板M、N作為電極,污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U,若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)流出的污水體積),下列說法中正確的是

A. M板電勢一定高于N板的電勢

B. 污水中離子濃度越高,電壓表的示數(shù)越大

C. 污水流動的速度越大,電壓表的示數(shù)越大

D. 電壓表的示數(shù)U與污水流量Q成正比

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩顆互不影響的行星P1、P2,各有一顆近地衛(wèi)星S1、S2繞其做勻速圓周運動.圖中縱軸表示行星周圍空間某位置的引力加速度,橫軸表示某位置到行星中心距離平方的倒數(shù), 關(guān)系如圖所示,衛(wèi)星S1、S2的引力加速度大小均為a0.則 ( )

A. S1的質(zhì)量比S2的大

B. P1的平均密度比P2的大

C. P1的第一宇宙速度比P2的小

D. P1的質(zhì)量比P2的大

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