【題目】空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,在P點(diǎn)以某一初速開始運(yùn)動(dòng),初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點(diǎn)箭頭所示。該粒子運(yùn)動(dòng)到圖中Q點(diǎn)時(shí)速度方向與P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,如圖中Q點(diǎn)箭頭所示。已知P、Q間的距離為L。若保持粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度不變,而將勻強(qiáng)磁場(chǎng)換成勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)方向與紙面平行且與粒子在P點(diǎn)時(shí)速度方向垂直,在此電場(chǎng)作用下粒子也由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)。不計(jì)重力。

求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

2)兩種情況中粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之比。

【答案】 ;

【解析】

1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),以v0表示粒子在P點(diǎn)的初速度,R表示圓周的半徑,則有

由于粒子在Q點(diǎn)的速度垂直它在p點(diǎn)時(shí)的速度,可知粒子由P點(diǎn)到Q點(diǎn)的軌跡為圓周,故有

E表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,a表示粒子在電場(chǎng)中加速度的大小,tE表示粒子在電場(chǎng)中由p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)經(jīng)過的時(shí)間,則有

水平方向上:

豎直方向上:

由以上各式,得

2)因粒子在磁場(chǎng)中由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的軌跡為圓周,即 所以

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小紅在練習(xí)套環(huán)(套環(huán)用單匝細(xì)金屬絲做成)游戲,要將套環(huán)上木樁.若小紅每次均在O點(diǎn)將套環(huán)水平拋出,O套環(huán)最右端,已知套環(huán)直徑為15cm,拋出點(diǎn)O距地面高度H=1.35m,距木樁水平d=2.0m,木樁高度h=10cm;g10m/s2,求:

1套環(huán)從拋出到落到木樁最上端經(jīng)歷的時(shí)間;

2套環(huán)落到木樁最上端時(shí)的豎直速度;

3)若不計(jì)木樁的粗細(xì),為能讓套環(huán)套入木樁,小紅拋出套環(huán)的初速度范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩內(nèi)壁光滑、長為2L的圓筒形氣缸A、B放在水平面上,A氣缸內(nèi)接有一電阻絲,A氣缸壁絕熱,B氣缸壁導(dǎo)熱.兩氣缸正中間均有一個(gè)橫截面積為S的輕活塞,分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體于氣缸中,兩活塞用一輕桿相連.B氣缸質(zhì)量為m,A氣缸固定在地面上,B氣缸與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等.開始兩氣缸內(nèi)氣體與外界環(huán)境溫度均為T0,兩氣缸內(nèi)壓強(qiáng)均等于大氣壓強(qiáng)P0,環(huán)境溫度不變,重力加速度為g,不計(jì)活塞厚度.現(xiàn)給電阻絲通電對(duì)A氣缸內(nèi)氣體加熱,求:

(1)B氣缸開始移動(dòng)時(shí),求A氣缸內(nèi)氣體的長度;

(2)A氣缸內(nèi)活塞緩慢移動(dòng)到氣缸最右端時(shí),A氣缸內(nèi)氣體的溫度TA

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一 U 形金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直.金屬桿 PQ 置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路 PQRS,一圓環(huán)形金屬框 T 位于回路圍成的區(qū)域內(nèi),線框 與導(dǎo)軌共面,現(xiàn)讓金屬桿 PQ 突然向左運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)的瞬間,關(guān)于感應(yīng)電流的方向,下列說法正 確的是(

A. PQRS 中沿順時(shí)針方向,T 中沿順時(shí)針方向

B. PQRS 中沿順時(shí)針方向,T 中沿逆時(shí)針方向

C. PQRS 中沿逆時(shí)針方向,T 中沿逆時(shí)針方向

D. PQRS 中沿逆時(shí)針方向,T 中沿順時(shí)針方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在利用重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,下列各項(xiàng)描述正確的有________.

A. 必須要測(cè)量重錘的質(zhì)量

B. 必須測(cè)量重錘的下落時(shí)間

C. 需要把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔盡量調(diào)到同一豎直線上

D. 由于誤差的原因利用紙帶測(cè)出O到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的重力勢(shì)能的減小量,總是略大于測(cè)出必須測(cè)出的動(dòng)能增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 10T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根光滑平行金屬軌道 MNPQ 固定在水平面 內(nèi),相距為 0.1m,電阻不計(jì)。左端接有電阻為 R =9.9Ω 的定值電阻;金屬導(dǎo)體棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在軌道上,與軌道接觸良好,其電阻 r = 0.1Ω,以 10m/s 平行于 MN 的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。

1)計(jì)算通過電阻 R 的感應(yīng)電流的大小和方向.

2)計(jì)算電阻 R 兩端的電壓 U.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根質(zhì)量為m的金屬棒AC用軟線懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,通入AC方向的電流時(shí),懸線張力不為零,欲使懸線張力為零,可以采用的辦法是( )

A. 不改變電流和磁場(chǎng)方向,適當(dāng)增大電流

B. 只改變電流方向,并適當(dāng)減小電流

C. 不改變磁場(chǎng)和電流方向,適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度

D. 只改變磁場(chǎng)方向,并適當(dāng)減小磁感應(yīng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直方向上,A、B兩物體通過勁度系數(shù)k=16N/m的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上,B、C兩物體通過細(xì)線繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在傾角α30°的固定光滑斜面上. 用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行.已知A、B的質(zhì)量均為m0.4 kg,重力加速度取g10 m/s2,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).釋放C后,C沿斜面下滑,A剛離開地面時(shí),B獲得最大速度vB,求該過程中:(

A. A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. mC=1.6kg

C. vB=m/s

D. C的機(jī)械能減少2.4J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進(jìn)入靠近該行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在行星上,宇宙飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)儀器:

A.彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)
B.精確秒表一只

C.天平一臺(tái)(附砝碼一套)
D.物體一個(gè)

為測(cè)定該行星的質(zhì)量M和半徑R,宇航員在繞行及著陸后各進(jìn)行一次測(cè)量,依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出M和R(已知引力常量為G).
(1)繞行時(shí)測(cè)量所用的儀器為________(用儀器的字母序號(hào)表示),所測(cè)物理量為________
(2)著陸后測(cè)量所用的儀器為________,所測(cè)物理量為________.用測(cè)量數(shù)據(jù)求該星球半徑R=________.

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