【題目】xOy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場(chǎng)與磁場(chǎng)的邊界,OMx軸負(fù)方向成45°角.在x<0OM的左側(cè)空間存在著x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,場(chǎng)強(qiáng)大小為32N/C,在y<0OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,如圖所示.一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v02×103m/s的初速度進(jìn)入磁場(chǎng),已知微粒的帶電荷量為q5×1018C,質(zhì)量為m1×1024kg。

(1)畫(huà)出帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡;

(2)求帶電微粒第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo);

(3)求帶電微粒最終離開(kāi)電、磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的位置坐標(biāo);

(4)求帶電微粒在電、磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

【答案】(1)見(jiàn)解析;(2)(4×103m,-4×103m);(3)(00.012);(4)4.76×105s

【解析】

(1)帶電微粒從O點(diǎn)射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中先經(jīng)過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn),然后沿電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),然后第二次進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)圓周后,沿垂直于電場(chǎng)線的方向第二次進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

(2)第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn),由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得

解得

r4×103m

A點(diǎn)位置坐標(biāo)為(4×103m,-4×103m)

(3)微粒從C點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng),做類平拋運(yùn)動(dòng)

解得

a1.60×108m/s2

解得

t11×105s

Δyv0t1

代入數(shù)據(jù)解得

Δy0.02m

yΔy2r(0.022×4×103)m1.2×102m

故離開(kāi)電、磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)為(0,0.012m)。

(4)帶電微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

t2tOAtAC

代入數(shù)據(jù)解得

t2T1.26×105s

帶電微粒第一次進(jìn)入電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

2.5×105s

帶電微粒在電、磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

tt1t2t34.76×105s

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】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列方法可行的是(

A. 增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B. 減小狹縫間的距離

C. 增大D形金屬盒的半徑

D. 增大勻強(qiáng)電場(chǎng)間的加速電壓

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面的上空有一架飛機(jī)在進(jìn)行投彈訓(xùn)練,飛機(jī)在距地面h高處沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)飛機(jī)飛經(jīng)觀察點(diǎn)B點(diǎn)正上方A點(diǎn)時(shí)投放一顆炸彈,經(jīng)一段時(shí)間炸彈落在觀察點(diǎn)B前方的C點(diǎn),炸彈落地時(shí)速度方向與水平面45°角,與此同時(shí)飛機(jī)投放出第二顆炸彈,最終落在觀察點(diǎn)B前方的D點(diǎn),BD距離為BC距離的3倍,空氣阻力不計(jì),重力加速度為g。求:

1)飛機(jī)第一次投彈時(shí)的速度v1的大小及BC之間的距離xBC;

2)飛機(jī)水平飛行加速度a的大小;

3)兩次投彈時(shí)間間隔內(nèi)飛機(jī)飛行的距離s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一水平放置的矩形閉合線圈abcd,在細(xì)長(zhǎng)磁鐵的N極附近豎直下落,保持bc邊在紙外,ad邊在紙內(nèi),從圖中位置經(jīng)過(guò)位置到達(dá)位置,位置都很靠近Ⅱ.在這個(gè)過(guò)程中,線圈中感應(yīng)電流

A.沿abcd流動(dòng)

B.沿dcba流動(dòng)

C.是沿abcd流動(dòng),由是沿dcba流動(dòng)

D.是沿dcba流動(dòng),由是沿abcd流動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,楔形物體傾角為30°,放在水平地面上,輕質(zhì)硬桿下端帶有輕滑輪。上端頂有重1000N的物體,硬桿只能沿滑槽上下滑動(dòng),不計(jì)一切擦,g=10m/s2,

(1)若楔形物體重2000N,系統(tǒng)靜止時(shí)地面對(duì)斜面的支持力多大?

(2)求作用于楔形物體上的水平推力至少多大才能將重物頂起?

(3)當(dāng)輕桿連同上端重物以2m/s2加速上升時(shí),楔形物體對(duì)滑輪的作用力多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量均為M的物塊AB疊放在光滑水平桌面上,質(zhì)量為m的物塊C用跨過(guò)輕質(zhì)光滑定滑輪的輕繩與B連接,且輕繩與桌面平行,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是( 。

A.若物塊A、B未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),物塊A受到的摩擦力為

B.要使物塊A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),應(yīng)滿足關(guān)系

C.若物塊A、B未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),輕繩拉力的大小為mg

D.若物塊AB未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),輕繩對(duì)定滑輪的作用力為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。

(1)為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行,接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_____(填選項(xiàng)前的字母)

A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)砝碼盤和砝碼質(zhì)量的大小,使小車在砝碼盤和砝碼的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撒去砝碼盤和砝碼,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撒去紙帶以及砝碼盤和砝碼,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

(2)利用重物牽引小車,用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn),打點(diǎn)頻率f=50Hz,得到一條清晰的紙帶,取其中的A、B、C,七個(gè)點(diǎn)進(jìn)行研究,這七個(gè)點(diǎn)和刻度尺標(biāo)度的對(duì)應(yīng)如圖所示,可算出小車的加速度a=__m/s2(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)該小組同學(xué)在驗(yàn)證合力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比時(shí),增減砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫(huà)出a圖線后,發(fā)現(xiàn)當(dāng)較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲,原因是_____。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為探究加速度與力、物體質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz

在平衡摩擦力的過(guò)程中,下列操作正確的是________

A.調(diào)節(jié)木板傾角,使沒(méi)有細(xì)線提供拉力時(shí)小車能在斜面上靜止

B.調(diào)節(jié)木板傾角,使只掛砝碼盤不掛砝碼時(shí)小車能在斜面上靜止

C.調(diào)節(jié)木板傾角,使沒(méi)有細(xì)線提供拉力時(shí)小車能在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)

D.調(diào)節(jié)木板傾角,使只掛砝碼盤不掛砝碼時(shí)小車能在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)

實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)節(jié)木板上的定滑輪,使?fàn)恳≤嚨募?xì)線與木板平行,這樣做的主要目的是________

A.避免小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生抖動(dòng) B.使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰

C.保證小車最終能夠做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.使細(xì)線拉力等于小車受到的合力

不考慮滑輪的摩擦和重力,下列說(shuō)法中正確的是________

A.細(xì)繩對(duì)小車的拉力大小等于彈簧秤的示數(shù)

B.彈簧秤的示數(shù)等于砝碼和砝碼盤的總重力的一半

C.為了減小誤差,實(shí)驗(yàn)中需要保證砝碼和砝碼盤的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

D.通過(guò)增減小車上的砝碼改變質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度

甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室,各取一套圖示裝置放在水平桌面上,小車上均不放砝碼,在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到右圖中甲、乙兩條直線,設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為mm,甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為 、,由圖可知,m_____m,_____(選填、

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在同一水平道路上,一前一后相距x6 m,乙車在前,甲車在后,某時(shí)刻兩車同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩車運(yùn)動(dòng)的過(guò)程如圖所示,則下列表述正確的是(  )

A. 當(dāng)t4 s時(shí)兩車相遇

B. 當(dāng)t4 s時(shí)甲車在前,乙車在后

C. 兩車有兩次相遇

D. 兩車有三次相遇

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同步練習(xí)冊(cè)答案