如圖,空間存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向為y軸正方向,磁場方向垂直于xy平面(紙面)向外,電場和磁場都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場或磁場與撤除前的一樣.一帶正電荷的粒子從P(x=0,yh)點以一定的速度平行于x軸正向入射.這時若只有磁場,粒子將做半徑為R0的圓周運動;若同時存在電場和磁場,粒子恰好做直線運動.現(xiàn)在,只加電場,當(dāng)粒子從P點運動到xR0平面(圖中虛線所示)時,立即撤除電場同時加上磁場,粒子繼續(xù)運動,其軌跡與x軸交于M點.不計重力.求:

(1)粒子到達(dá)xR0平面時速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離;

(2)M點的橫坐標(biāo)xM

(1)  (2) 。


解析:

(1)做直線運動 

做圓周運動 

只有電場時,粒子做類平拋       

解得 

粒子速度大小 

速度方向與x軸夾角 

粒子與x軸的距離 

(2)撤電場加上磁場后 

解得 

粒子運動軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,有幾何關(guān)系得C點坐標(biāo)為              

Cx軸的垂線,在ΔCDM中 

                              

解得 

M點橫坐標(biāo) 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?徐州二模)如圖所示,勻強(qiáng)電場水平向右,虛線右邊空間存在著方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,虛線左邊有一固定的光滑水平桿,桿右端恰好與虛線重合.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的小球套在桿上并從桿左端由靜止釋放,帶電小球離開桿的右端進(jìn)入正交電、磁場后,開始一小段時間內(nèi),小球( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖甲,MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接電阻箱R,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示.已知軌距為L=2m,重力加速度g取l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計.
精英家教網(wǎng)
(1)當(dāng)R=0時,求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)當(dāng)R=4Ω時,求回路瞬時電功率每增加1W的過程中合外力對桿做的功W.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?徐匯區(qū)二模)如圖(甲),MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定,M、P之間接電阻箱R,電阻箱的阻值范圍為0~4Ω,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T.質(zhì)量為m的金屬桿a b水平放置在軌道上,其接入電路的電阻值為r.現(xiàn)從靜止釋放桿a b,測得最大速度為vm.改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖(乙)所示.已知軌距為L=2m,重力加速度g=l0m/s2,軌道足夠長且電阻不計.

(1)當(dāng)R=0時,求桿a b勻速下滑過程中產(chǎn)生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向;
(2)求金屬桿的質(zhì)量m和阻值r;
(3)求金屬桿勻速下滑時電阻箱消耗電功率的最大值Pm;
(4)當(dāng)R=4Ω時,求隨著桿a b下滑回路瞬時電功率每增大1W的過程中合外力對桿做的功W.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,空間存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,電場和磁場相互垂直.在電磁場區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球,小球可沿圓環(huán)自由運動.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c為圓環(huán)上的三個點,a點為最高點,c點為最低點,Ob沿水平方向.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放.下列判斷正確的是(  )
A、當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的
1
2
時,洛侖茲力最大
B、當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的
3
8
時,洛侖茲力最大
C、小球從a點到b點,重力勢能減小,電勢能增大
D、小球從b點運動到c點,電勢能增大,動能先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在XOY平面存在有電場,可能是正點電荷電場,也可能是勻強(qiáng)電場.若為勻強(qiáng)電場,則電場線與XOY平面平行;若為點電荷電場,場源電荷放在平面內(nèi)某個位置.現(xiàn)將一檢驗電荷q放在(0,0)點,受到的電場力大小為F.若將q分別沿x軸及y軸移到A(-3a,0)、B(0,3a)、C(a,0)三點,電場力做功均為W.則( 。
A、XOY空間存在勻強(qiáng)電場,且場強(qiáng)方向平行Y軸
B、q從O點沿x軸移到A的過程中,電場力一直做正動
C、q在B點,受到的電場力大小為
2
5
F
D、q在O、A、B、C四點時,在O點電勢能最低

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