【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的xoy坐標(biāo)系中,有一個邊界為圓形的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B磁場方向垂直xoy平面向里,其邊界分別過原點(diǎn)O0,0)、點(diǎn)PL,0)和點(diǎn)Q0 ),第一象限內(nèi)同時還存在一個豎直方向的勻強(qiáng)電場,一比荷為k的帶電小球以某一初速度平行y軸正方向從P點(diǎn)射入磁場做勻速圓周運(yùn)動,并從Q點(diǎn)離開磁場,重力加速度為g,求

1)勻強(qiáng)電場的方向和場強(qiáng)E的大小;

2)小球在磁場中運(yùn)動的速率和時間t;

【答案】12v=2BLk

【解析】本題考查帶電粒子在復(fù)合場中的圓周運(yùn)動及帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動。

1)由題意可知,小球帶正電荷,小球受到的電場力和重力平衡,則電場的方向豎直向上,且,

2)小球在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖所示

圓心為C,半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系可得

解得,PQC是等邊三角形

根據(jù)牛頓第二定律可得

解得故小球運(yùn)動速率

,解得,故小球在磁場中運(yùn)動的時間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平木制桌面上平放一個銅制的圓環(huán),在它上方近處有一個N極朝下的條形磁鐵,銅環(huán)始終靜止.關(guān)于銅環(huán)對桌面的壓力F和銅環(huán)重力G的大小關(guān)系,下列說法中正確的是(  )

A. 當(dāng)條形磁鐵靠近銅環(huán)時,F>G

B. 當(dāng)條形磁鐵遠(yuǎn)離銅環(huán)時,F<G

C. 無論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán),F=G

D. 無論條形磁鐵靠近還是遠(yuǎn)離銅環(huán),F>G

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】電容為的平行板電容器兩板之間距離為,接在電壓為的電源上.今有一質(zhì)量為,帶電量為的微粒,以速度沿水平方向勻速直線穿過(不計(jì)微粒的重力),如圖所示若把兩板間距離減到一半還要使粒子仍以速度勻速直線穿過,則必須在兩板間( )

A. 加一個,方向向里的勻強(qiáng)磁場

B. 加一個,方向向外的勻強(qiáng)磁場

C. 加一個,方向向里的勻強(qiáng)磁場

D. 加一個方向向外的勻強(qiáng)磁場

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,MNPQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌,O是它們的交點(diǎn)且接觸良好.兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi),并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中(圖中經(jīng)過O點(diǎn)的虛線即為磁場的左邊界).導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動.已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中,彈簧始終處于彈性限度內(nèi).磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向如圖所示.當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動到O點(diǎn)時,彈簧恰好處于原長,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為m.求:

(1)導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前,通過它的電流大;

(2)彈簧的勁度系數(shù)k;

(3)從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中,導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一小水電站,輸出的電功率為P0=20kW,輸出電壓U0=400V,經(jīng)理想升壓變壓器T1變?yōu)?/span>2000V電壓遠(yuǎn)距離輸送,輸電線總電阻為r=10Ω,最后經(jīng)理想降壓變壓器T2降為220V向用戶供電.下列說法正確的是( 。

A. 變壓器T1的匝數(shù)比n1n2=15

B. 輸電線上的電流為50A

C. 輸電線上損失的電功率為25kW

D. 變壓器T2的匝數(shù)比n3n4=9511

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,只要入射光足夠強(qiáng),時間足夠長,金屬表面就會逸出光電子

B. 在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,飽和光電流大小取決于入射光的頻率,頻率越大,飽和光電流越大

C. 根據(jù)波爾的原子理論,氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷多n=2的激發(fā)態(tài)時,原子能量減小,電勢能增加

D. 根據(jù)波爾的原子理論,大量處于基態(tài)的氫原子吸收波長為的光子后,如果輻射出3種頻率的光子,則其中波長最小的為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩端開口的U形管粗細(xì)均勻,左右兩管豎直,底部的直管水平,水銀柱的長度如圖中標(biāo)注所示,水平管內(nèi)兩端空氣柱a、b的長度分別為10cm、5cm。在左管內(nèi)緩慢注入一定量的水銀,穩(wěn)定后右管的水銀面比原來高10cm。已知大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg,管內(nèi)外的溫度相同且始終不變。求向左管注入的水銀柱長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一條不可伸長的輕繩長為R,一端懸于天花板上的O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),F(xiàn)有一個高為h,質(zhì)量為M的平板車P,在其左端放有一個質(zhì)量也為m的小物塊Q(可視為質(zhì)點(diǎn)),小物塊Q正好處在懸點(diǎn)O的正下方,系統(tǒng)靜止在光滑水平面地面上。今將小球拉至懸線與豎直方向成60角,由靜止釋放,小球到達(dá)最低點(diǎn)時剛好與Q發(fā)生正碰,碰撞時間極短,且無能量損失。已知Q離開平板車時的速度大小是平板車速度的兩倍,QP之間的動摩擦因數(shù)為μ,M:m=4:1,重力加速度為g,求:

(1)小物塊Q離開平板車時速度為多大;

(2)平板車P的長度為多少;

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為架空輸電線的示意圖,電線桿高度相同、間距相等,相鄰的電線桿之間的輸電線長度也都相等。受重力影響,架空線會自然下垂。由于熱脹冷縮,冬季兩相鄰電線桿之間的電線長度會有所減小。則冬季與夏季相比

A. 輸電線最低處的張力變大

B. 輸電線對電線桿的拉力大小不變

C. 電線桿兩側(cè)電線對線桿拉力的合力變小

D. 電線桿對地面的壓力變大

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