【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),水平x軸的上方和下方分別存在方向垂直紙面向外和方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其中x軸上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,并且在第一象限和第二象限有方向相反,強(qiáng)弱相同的平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1.已知一質(zhì)量為m的帶電小球從y軸上的A(0,L)位置斜向下與y軸負(fù)半軸成60°角射入第一象限,恰能做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(1)判定帶電小球的電性,并求出所帶電荷量q及入射的速度大;
(2)為使得帶電小球在x軸下方的磁場(chǎng)中能做勻速圓周運(yùn)動(dòng),需要在x軸下方空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng),試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向和電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(3)在滿足第(2)問(wèn)的基礎(chǔ)上,若在x軸上安裝有一絕緣彈性薄板,并且調(diào)節(jié)x軸下方的磁場(chǎng)強(qiáng)弱,使帶電小球恰好與絕緣彈性板碰撞兩次后從x軸上的某一位置返回到x軸的上方(帶電小球與彈性板碰撞時(shí),既無(wú)電荷轉(zhuǎn)移,也無(wú)能量損失,并且入射方向和反射方向的關(guān)系類似光的反射),然后恰能勻速直線運(yùn)動(dòng)至y軸上的A(0,L)位置,求:彈性板的最小長(zhǎng)度及帶電小球從A位置出發(fā)返回至A位置過(guò)程中所經(jīng)歷的時(shí)間.
【答案】(1)負(fù)電 (2)豎直向下 E1
(3) L +
【解析】(1)
小球在第一象限中的受力分析如圖所示,所以帶電小球的電性為負(fù)電
mg=qE1tan60°
q=
又qE1=qvB1cos60°
即v=
(2)小球若在x軸下方的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),必須使得電場(chǎng)力與重力二力平衡,即應(yīng)施加一豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),
且電場(chǎng)強(qiáng)度大小滿足:qE=mg
即E=E1
(3)要想讓小球恰好與彈性板發(fā)生兩次碰撞,并且碰撞后返回x軸上方空間勻速運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),則其軌跡應(yīng)該如圖所示,
且由幾何關(guān)系可知:
3PD=2ON
==tan60°
聯(lián)立上述方程解得:
PD=DN=L
則擋板長(zhǎng)度至少為PD=L
設(shè)在x軸下方的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則滿足:
qvB=m
T=
從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間為:
t=3×T
聯(lián)立上式解得:t=
由幾何關(guān)系可知:=cos60°
在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1和第二象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2相等,且:
t1=t2===
所以帶電小球從A點(diǎn)出發(fā)至回到A點(diǎn)的過(guò)程中所經(jīng)歷的總時(shí)間為:
t0=t+t1+t2
聯(lián)立上述方程解得:t0=+
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,三根通電長(zhǎng)直導(dǎo)線P、Q、R互相平行,垂直紙面放置,其間距均為a,電流強(qiáng)度均為I,方向垂直紙面向里(已知電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)中,距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=,其中k為常數(shù)).某時(shí)刻有一電子(質(zhì)量為m、電量為e)正好經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,速度大小為v,方向沿y軸正方向,則電子此時(shí)所受磁場(chǎng)力為( )
A.方向垂直紙面向里,大小為
B.方向指向x軸正方向,大小為
C.方向垂直紙面向里,大小為
D.方向指向x軸正方向,大小為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】屬于β衰變的核反應(yīng)方程式是( )
A. 42He+94Be→126C+X
B. 23490→23491Pa+X
C. 21H+31H→10n+X
D. 3015P→3014Si+X
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸靜放在水平面上,活塞與氣缸壁間的摩擦不計(jì)。氣缸內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,F(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土,忽略環(huán)境溫度的變化,在此過(guò)程中
A. 氣體的內(nèi)能增大
B. 氣缸內(nèi)分子平均動(dòng)能增大
C. 氣缸內(nèi)氣體分子密度增大
D. 單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A是靜止在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體,B、C是在赤道平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星,B位于離地面高度等于地球半徑的圓形軌道上,C是地球同步衛(wèi)星。下列關(guān)系正確的是
A.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的線速度大于衛(wèi)星B的線速度
B.衛(wèi)星B的角速度小于衛(wèi)星C的角速度
C.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的周期大于衛(wèi)星C的周期
D.物體A隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度小于衛(wèi)星C的向心加速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某物體在一個(gè)足夠大的光滑水平面上向西運(yùn)動(dòng),當(dāng)它受到一個(gè)向南的恒定外力作用時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)將是( )
A. 直線運(yùn)動(dòng)且是勻變速直線運(yùn)動(dòng)
B. 曲線運(yùn)動(dòng),但加速度方向改變,大小不變,是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
C. 曲線運(yùn)動(dòng),但加速度方向不變,大小不變,是勻變速運(yùn)動(dòng)
D. 曲線運(yùn)動(dòng),加速度方向和大小均改變,是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后.進(jìn)入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道,圓形軌間不相互重疊.即小球離開(kāi)圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m,水平距離s=2m,水平軌道AB長(zhǎng)為L1=5m,BC長(zhǎng)為L2=4m,小球與水平軌道間的動(dòng)摩檫因數(shù)μ=0.2.取重力加速度g=l0m/s2.則:
(1)若小球恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度;
(2)若小球既能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)初速度的范圍是多少.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有兩個(gè)共點(diǎn)力,大小分別是4N和7N,則它們的合力大小
A. 最大是12N B. 最小是3N C. 可能是28N D. 可能是1N
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在靜電場(chǎng)中,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電勢(shì)為零的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零
B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向處處與等勢(shì)面垂直
C. 由靜止釋放的正電荷,僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合
D. 電場(chǎng)中任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是指向該點(diǎn)電勢(shì)降落的方向
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com