【題目】如圖所示,在xOy平面坐標(biāo)系的第I象限內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)大小為,第 II象限有垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.一個(gè)帶正電粒子以速度大小從上A點(diǎn)沿y軸正方向射人電場(chǎng),并從C點(diǎn)進(jìn)人磁場(chǎng).已知A點(diǎn)坐標(biāo)為(0.2m,0),該粒子的比荷,不計(jì)粒子的重力.

l)求C點(diǎn)的坐標(biāo);

2)求粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度;

3)若要使粒子不能進(jìn)入第 III象限,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

【答案】l)(0,0.4m);(2,與y軸的夾角為;(3

【解析】試題分析:(1)粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),即沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),沿x軸負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出水平位移.(2)在第一問(wèn)手基礎(chǔ)上,求出類平拋運(yùn)動(dòng)的末速度即為進(jìn)入磁場(chǎng)的初速度.(3)粒子進(jìn)入第二象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),若要使粒子不進(jìn)入第三象限,則當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡恰與x軸相切時(shí),是粒子的最大的半徑,對(duì)應(yīng)最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度.

(l)粒子在第I象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng),軌跡如圖

沿x軸負(fù)方向做勻加速運(yùn)動(dòng),則有: ,

沿y軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng),則有:

聯(lián)立解得:y=0.4m

故粒子經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)為(0,0.4m)

(2)設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v

x軸方向的速度為,y軸方向的速度為

,解得:

設(shè)速度v的方向與y軸的夾角為

則有:

解得: ,即速度v的方向與y軸的夾角為

(3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其最大半徑為R的圓弧

在運(yùn)動(dòng)軌跡圖中,由幾何關(guān)系得 ,

聯(lián)立解得:磁感應(yīng)強(qiáng)度最小值為

則第 II象限內(nèi)的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度

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】回旋加速器是現(xiàn)代高能物理研究中用來(lái)加速帶電粒子的常用裝置。圖1為回旋加速器原理示意圖,置于高真空中的兩個(gè)半徑為RD形金屬盒,盒內(nèi)存在與盒面垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩盒間的距離很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間極短可以忽略不計(jì)。位于D形盒中心A處的粒子源能產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子通過(guò)兩盒間被加速,經(jīng)狹縫進(jìn)入盒內(nèi)磁場(chǎng)。兩盒間的加速電壓按圖2所示的余弦規(guī)律變化,其最大值為U0。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。已知t0=0時(shí)刻產(chǎn)生的粒子每次通過(guò)狹縫時(shí)都能被最大電壓加速。求

(1)兩盒間所加交變電壓的最大周期T0;

(2)t0=0時(shí)刻產(chǎn)生的粒子第1次和第2次經(jīng)過(guò)兩D形盒間狹縫后的軌道半徑之比;

(3) 時(shí)刻產(chǎn)生的粒子到達(dá)出口處的時(shí)間差。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖(a)為某同學(xué)組裝完成的簡(jiǎn)易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2R3、R4R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭電流表G的量程為05mA,內(nèi)阻r=300Ω,。虛線方框內(nèi)為換擋開(kāi)關(guān),A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個(gè)擋位,5個(gè)擋位為:直流電壓5V擋和10 V擋,直流電流10 mA擋和100 mA擋,歐姆×10Ω擋。

(1)圖(a)中的B端與______(填)色表筆相連接。

(2)開(kāi)關(guān)S接位置___(“1”“2”)時(shí)是電流擋的小量程,根據(jù)題給條件可得R1=_____Ω,R2=______Ω,R4=_______Ω。

(3)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖(b)所示。若此時(shí)B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為________;若此時(shí)B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為________

(4)已知圖中的電源E的電動(dòng)勢(shì)為10V,當(dāng)把開(kāi)關(guān)S接到位置3,短接A.B進(jìn)行歐姆調(diào)零后,此歐姆擋內(nèi)阻為_______Ω

(5)當(dāng)電池長(zhǎng)期使用使得電動(dòng)勢(shì)變小,用該電池的多用電表測(cè)量電阻時(shí),所測(cè)得的阻值將________(偏大”“偏小不變”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在著方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直于紙面向內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球Q靜置在光滑絕緣的水平高臺(tái)邊緣,另一質(zhì)量為m不帶電的絕緣小球P以水平初速度v0Q運(yùn)動(dòng),V0=,已知小球P、Q正碰過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失且電荷量不發(fā)生轉(zhuǎn)移,已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=,水平臺(tái)面距離地面高度h=,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。

(1)求PQ兩球首次發(fā)生彈性碰撞后,小球Q的速度大小。

(2)P、Q兩球首次發(fā)生彈性碰撞后,經(jīng)多少時(shí)間小球P落地?落地點(diǎn)與平臺(tái)邊緣的水平距離多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,吊車下方吊著一個(gè)質(zhì)量為500kg的重物,二者一起保持恒定的速度沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)。某時(shí)刻開(kāi)始,吊車以10kW的功率將重物向上吊起,經(jīng)重物達(dá)到最大速度。忽略空氣阻力,取。則在這段時(shí)間內(nèi)

A. 重物的最大速度

B. 重物克服重力做功的平均功率為9.8kW

C. 重物做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D. 重物處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】宇宙中某星球由于某種原因而發(fā)生收縮,假設(shè)該星球的直徑縮小到原來(lái)的1/3,若收縮時(shí)質(zhì)量不變,則與收縮前相比( 。

A. 同一物體在星球表面受到的重力增大到原來(lái)的3

B. 同一物體在星球表面受到的重力增大到原來(lái)的9

C. 星球的第一宇宙速度增大到原來(lái)的6

D. 星球的第一宇宙速度增大到原來(lái)的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】20129月我國(guó)采用一箭雙星的方式發(fā)射了北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)”(BDS).系統(tǒng)中的兩顆圓軌道半徑均為21332km北斗-M5”北斗-M6”衛(wèi)星,其軌道如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 兩顆衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的向心加速度大小相等

B. 兩顆衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行速率均大于7.9km/s

C. 北斗-M5繞地球的運(yùn)行周期大于地球的自轉(zhuǎn)周期

D. 北斗-M6繞地球的運(yùn)行速率大于北斗-M5的運(yùn)行速率

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流ICD兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差UCD,下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 電勢(shì)差UCD僅與材料有關(guān)

B. 若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢(shì)差UCD>0

C. 僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),電勢(shì)差UCD變大

D. 在測(cè)定地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí),元件的工作面應(yīng)保持水平

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,備有如下器材:

A.干電池

B.電流表(00.6A,內(nèi)阻約0.1Ω)

C.靈敏電流計(jì)G(滿偏電流Ig=200μA、內(nèi)阻rg=500Ω)

D.滑動(dòng)變阻器(020Ω、2.0A)

E.電阻箱R

F.開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)由于沒(méi)有電壓表,要把靈敏電流計(jì)@改裝成量程為2V的電壓表,需串聯(lián)一個(gè)阻值為_______Ω的電阻。

(2)改裝后采用如圖甲所示電路進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)?jiān)趫D乙上完成實(shí)物連線_____。

(3)在閉合開(kāi)關(guān)S前,將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)至_____(“a 、中央“b ”)

(4)圖為該實(shí)驗(yàn)繪出的圖線(為靈敏電流計(jì)G的示數(shù), 為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)阻r=_____Ω.(計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))

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