【題目】如圖所示,在xoy平面坐標(biāo)系中,x軸上方存在電場(chǎng)強(qiáng)度E=1000v/m、方向沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);在x軸及與x軸平行的虛線PQ之間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為d.一個(gè)質(zhì)量m=2×10-8kg、帶電量q=+1.0×10-5C的粒子從y軸上(0,0.04)的位置以某一初速度v0沿x軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)粒子的重力.

1)若v0=200m/s,求粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大小和方向;

2)要使以大小不同初速度射入電場(chǎng)的粒子都能經(jīng)磁場(chǎng)返回,求磁場(chǎng)的最小寬度d

3)要使粒子能夠經(jīng)過x軸上100m處,求粒子入射的初速度v0

【答案】1v=200m/s,與x軸成45°角(2

3,

【解析】試題分析:(1)跟據(jù)牛頓第二定律可得

,代入數(shù)據(jù)解得:v=200m/s,與x軸成45°

2)當(dāng)初速度為0時(shí)粒子最容易穿過磁場(chǎng)

要使所有帶電粒子都返回電場(chǎng)d=02m

另解:;

當(dāng)時(shí),

3)對(duì)于不同初速度的粒子通過磁場(chǎng)的軌跡在x軸上的弦長不變

設(shè)粒子第n次經(jīng)過x=100m

x1+nv0t=x n=2k+1k=0,1,2,3

x1+n-1v0t=x n=2kk=1,2,3,

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】如圖甲所示,足夠長的光滑U形導(dǎo)軌處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其寬度L =1m,所在平面與水平面的夾角為=53o,上端連接一個(gè)阻值為R=0.40 Ω的電阻.今有一質(zhì)量為m=0.05 kg、有效電阻為r=0.30 Ω的金屬桿ab沿框架由靜止下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸,其沿著導(dǎo)軌的下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10 m/s2(忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響),試求:

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。

(2)金屬桿ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi),,通過電阻R的電荷量;

(3)金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5 s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在E=V/m的水平向左勻速電場(chǎng)中,有一半徑R=0.4m的光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,半圓軌道與一水平絕緣軌道的N點(diǎn)平滑連接,絕緣的輕質(zhì)彈簧的一端固定于水平絕緣軌道的右端,一帶電荷量為q=+C、質(zhì)量為m=0.04kg的小球經(jīng)彈簧彈性壓縮至M點(diǎn)(小球與彈簧不粘連),將小球由靜止釋放,小球恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)C,已知小球與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,MN=2m,求

1)小球通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?(P為半圓軌道中點(diǎn))。

2)小球壓縮彈簧至M點(diǎn)時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知物體做直線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

A.加速度增大,速度一定增大

B.物體有加速度,速度一定增加

C.速度變化越快,加速度越大

D.物體速度為零,加速度一定為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在白光通過玻璃三棱鏡發(fā)生色散的現(xiàn)象中,下列說法正確的是( 。
A.紅光的偏折角最大
B.不同色光在玻璃中傳播速度相同
C.紫光在玻璃中的折射率最大
D.綠光的頻率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,摩托車做騰躍特技表演,沿曲面沖上高08m頂部水平高臺(tái),接著以v=3m/s水平速度離開平臺(tái),落至地面時(shí),恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑。A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平。已知圓弧半徑為R=10m,人和車的總質(zhì)量為180kg,特技表演的全過程中,阻力忽略不計(jì)。計(jì)算中取g=10m/s2,sin53°=08,cos53°=06。求:

1從平臺(tái)飛出到A點(diǎn),人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s。

2從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ。

3人和車運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓弧軌道A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。

4人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度v’=m/s此時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道端在同一高度上,軌道是光滑的,兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道最高點(diǎn)由靜止釋放,MN為軌道的最低點(diǎn),則

A. 兩小球均能到達(dá)軌道右側(cè)的等高點(diǎn) B. 兩小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)的速度vM > vN

C. 兩小球經(jīng)過軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力相等 D. 兩球同時(shí)到達(dá)最低點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,abcd是正方形盒子,在cd邊的中點(diǎn)有一小孔e,盒子中存在著沿ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E.質(zhì)量為m、電量為q的離子不斷從a處的小孔沿ab方向射入盒內(nèi),粒子的初速度為v0,經(jīng)電場(chǎng)作用后恰好從e處的小孔射出.若撤去電場(chǎng),在盒子中加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),離子仍恰好從e孔射出.不計(jì)離子的重力,求:

(1)正方形盒子的邊長.

(2)加電場(chǎng)時(shí),粒子從e孔射出時(shí)的速率.

(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】鐵路上使用一種電磁裝置向控制中心傳輸信號(hào)以確定火車的位置.能產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁鐵,被安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖所示俯視圖).當(dāng)它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的線圈時(shí),便會(huì)產(chǎn)生一電信號(hào),被控制中心接收,當(dāng)火車通過線圈時(shí),若控制中心接收到的線圈兩端的電壓信號(hào)為圖所示,則說明火車在做( )

A.勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.加速度逐漸增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

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