【題目】如圖所示,有垂直坐標(biāo)平面的范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為,方向向里。一帶正電荷量為的粒子,質(zhì)量為,從點(diǎn)以某一初速度垂直射入磁場(chǎng),其軌跡與軸的交點(diǎn)、點(diǎn)的距離分別為。試求:

(1)初速度方向與軸夾角;

(2)初速度的大小。

【答案】(1);(2)

【解析】

(1).粒子垂直射入磁場(chǎng)(忽略粒子質(zhì)量),在平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,是圓周上的兩條弦。做兩條弦的垂直平分線,交點(diǎn)即為圓軌跡的圓心,以為圓心,為半徑畫圓。正電荷在點(diǎn)所受的洛侖茲力的方向(與初速度垂直)和粒子的初速度的方向(與垂直斜向上),也在圖上標(biāo)出。

設(shè)初速度方向與軸的夾角為,由幾何關(guān)系可知,。在直角三角形中,有

(2).由直角三角形,粒子的軌道半徑:

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)有:

由上述兩式可得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在斜面上放兩個(gè)光滑球A和B,兩球的質(zhì)量均為m,它們的半徑分別是R和r,球A左側(cè)有一垂直于斜面的擋板,兩球沿斜面排列并處于靜止,以下說(shuō)法正確的是(   )

A. 斜面傾角θ一定,R>r時(shí),R越大,r越小,B對(duì)斜面的壓力越小

B. 斜面傾角θ一定,R=r時(shí),兩球之間的彈力最小

C. 斜面傾角θ一定時(shí),A球?qū)醢宓膲毫σ欢?/span>

D. 半徑確定時(shí),隨著斜面傾角θ逐漸增大,A受到擋板作用力先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平折疊式串列加速器是用來(lái)產(chǎn)生高能離子的裝置,如圖是其主體原理側(cè)視圖。圖中為一級(jí)真空加速管,中部處有很高的正電勢(shì) 、兩端口均有電極接地(電勢(shì)為零) 、左邊為方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng); 為二級(jí)真空加速管,其中處有很低的負(fù)電勢(shì), 、兩端口均有電極接地(電勢(shì)為零)。有一離子源持續(xù)不斷地向端口釋放質(zhì)量為m、電荷量為e的負(fù)一價(jià)離子,離子初速度為零,均勻分布在端口圓面上。離子從靜止開始加速到達(dá)處時(shí)可被設(shè)在該處的特殊裝置將其電子剝離,成為正二價(jià)離子(電子被剝離過(guò)程中離子速度大小不變);這些正二價(jià)離子從端口垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),全部返回端口繼續(xù)加速到達(dá)處時(shí)可被設(shè)在該處的特殊裝置對(duì)其添加電子,成為負(fù)一價(jià)離子(電子添加過(guò)程中離子速度大小不變),接著繼續(xù)加速獲得更高能量的離子。已知端口、端口、端口、端口直徑均為L, 相距為2L,不考慮離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的重力,不考慮離子在剝離電子和添加電子過(guò)程中質(zhì)量的變化, , ,求:

(1)離子到達(dá)端口的速度大小v;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度度大小B

(3)在保證(2)問(wèn)中的B不變的情況下,端口有兩種質(zhì)量分別為、,電荷量均為e的的負(fù)一價(jià)離子,離子從靜止開始加速,求從端口射出時(shí)含有m1、m2混合離子束的截面積為多少。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定在地面上。一小球從某高處自由下落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點(diǎn),彈簧始終呈豎直狀態(tài)且在彈性限度內(nèi)。小球從開始下落至最低點(diǎn)的過(guò)程中,下列敘述正確的是

A.小球剛接觸彈簧時(shí),速度最大

B.小球的速度最大時(shí),加速度為零

C.小球處在最低點(diǎn)時(shí),所受合外力向上

D.小球接觸彈簧以后,一直做減速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為、內(nèi)阻為,定值電阻的阻值大小為,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向端時(shí),下列說(shuō)法中正確的是( 。

A.電源的輸出功率變小B.電壓表的讀數(shù)變大

C.電源的效率變大D.消耗的功率變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,不計(jì)重力的輕桿OP能以O點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),P端用輕繩PB掛一重物,另用一根輕繩通過(guò)滑輪系住P端.在力F的作用下,當(dāng)桿OP和豎直方向的夾角α0<α)緩慢增大時(shí)(  )

A.F恒定不變

B.F逐漸增大

C.OP桿受力逐漸減小

D.OP桿受力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖a所示是常見的飲水機(jī)的壓水器,他可以簡(jiǎn)化為圖b所示的模型,上面氣囊的體積為V1=0.5L,擠壓時(shí)可以把氣囊中的氣體全部擠入下方橫截面積為S=0.05m2的水桶中,隨下方氣體壓強(qiáng)增大,桶中的液體會(huì)從細(xì)管中流出,已知在擠壓氣囊過(guò)程中,氣體的溫度始終不變,略去細(xì)管的體積及桶口連接處的體積,已知外部大氣壓為P0=105Pa,水的密度為ρ=103kg/m3,重力加速度為g=10m/s2,某次使用過(guò)程時(shí),桶內(nèi)氣體體積為V2=12.5L,擠壓氣囊一下后,桶內(nèi)的水恰好上升到出水口處,認(rèn)為每次擠壓都能使氣囊中的氣體全部擠入桶中,則

①桶中液面離出水口多高?

②至少擠壓多少次才能從桶內(nèi)流出體積為V3=2.5L的水?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右,場(chǎng)強(qiáng)大小為E;勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面水平向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。a、b兩個(gè)帶電球在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng),軌跡在紙面內(nèi)如圖中虛線所示,不計(jì)小球間的相互作用,則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.小球a帶正電,從QP運(yùn)動(dòng)

B.小球b帶正電,從NM運(yùn)動(dòng)

C.a、b兩小球的速度大小之比為

D.a、b兩小球的質(zhì)量之比為1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂,測(cè)出其自然長(zhǎng)度L0;然后在其下部施加外力F,測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L,改變外力F的大小,測(cè)出幾組數(shù)據(jù),作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示.(本實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未超出彈簧的彈性限度).由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為_____m;該彈簧的勁度系數(shù)為_____N/m.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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