【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,在yd的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強電場,在dy2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,MN為電場和磁場的邊界,在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板,帶電粒子打到板上即被吸收,一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點O處沿x軸正方向射入電場,已知電場強度大小為,粒子的重力不計。

1)要使粒子不打到擋板上,磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件?

2)通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強度的大小,可讓粒子剛好通過點P4d,0)(圖中未畫出),求磁感應(yīng)強度的大小。

【答案】12

【解析】試題分析:粒子在電場中做類平拋運動,由初速度、勻加速直線運動的位移、加速度等求出末速度的大小和方向,進入磁場后做勻速圓周運動由洛侖茲力提供向心力和軌跡圓與金屬板相切的幾何關(guān)系求出最小的磁感應(yīng)強度.粒子再次回到電場時做斜拋運動,再次到達(dá)x軸時速度恰恰水平,這樣粒子在x軸上前進一段距離,當(dāng)前進的距離的整數(shù)倍為4d時,此時符合題目所要求的磁感應(yīng)強度.

1)粒子先在電場中做類平拋運動, ,

其中

進入磁場速度

速度與x軸夾角

所以,粒子剛好不打到擋板上,軌跡與板相切
設(shè)粒子在磁場中運動半徑為R,洛侖茲力提供向心力
由幾何關(guān)系

故要使粒子不打到擋板上,

2)粒子再次回到x軸上,沿x軸前進的距離

調(diào)節(jié)磁場

粒子通過P點,回旋次數(shù),n為整數(shù),只能取n=2n═3

n=2時, ,此時磁場

n=3時, ,此時磁場

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】關(guān)于電場強度與電勢的關(guān)系各種說法中正確的是(    )

A.電場強度大的地方,電勢一定高B.電場強度不變,電勢也不變

C.電場強度為零處,電勢不一定為零D.電場強度的方向是電勢降低的方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖中實線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t=0和t=0.03 s時刻的波形圖,x=1.2 m處的質(zhì)點在t=0.03 s時刻向y軸正方向運動.則(  )

A.該波的頻率可能是125 Hz
B.該波的波速可能是10 m/s
C.t=0時x=1.4 m處質(zhì)點的加速度方向沿y軸正方向
D.各質(zhì)點在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動。實驗器材還有:

電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻可忽略); 電壓表V1(量程為3 V,內(nèi)阻很大);

電壓表V2(量程為3 V,內(nèi)阻很大);定值電阻R1(阻值4 kΩ);

定值電阻R2(阻值2 kΩ);電阻箱R(最大阻值9 999 Ω);

單刀雙擲開關(guān)S;導(dǎo)線若干;游標(biāo)卡尺;刻度尺。

實驗步驟如下:

A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d;

B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L;

C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);

D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R

E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;

F.?dāng)嚅_S,整理好器材。

1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙,則d=_______ mm;

2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達(dá)式為:Rx=_______ (用R1R2R表示)。

3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的關(guān)系圖象。則自來水的電阻率ρ=_______Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。

4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將_____(填偏大”“不變偏小)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在著豎直向下的勻強電場和垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場,一帶負(fù)電小球以初速度v0O點沿水平直線OO方向進入場區(qū),恰好做直線運動。只改變初速度大小,下列說法中正確的是(

A. 若初速度大于v0,則可能從M飛出,運動過程中小球動能減少,機械能增加,電勢能減少

B. 若初速度大于v0,則可能從N飛出,運動過程中小球動能增加,機械能減少,電勢能增加

C. 若初速度小于v0,則可能從N飛出,運動過程中小球動能增加,機械能減少,電勢能增加

D. 若初速度小于v0,則可能從M飛出,運動過程中小球動能減少,機械能增加,電勢能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體在水平外力F的作用下,沿水平面做勻速運動,速度大小為v,當(dāng)物體運動到A點時撤去外力F.物體由A點繼續(xù)向前滑行過程中經(jīng)過B點,則物體由A點到B點的過程中,下列說法中正確的是( )

A.速度v越大,摩擦力對物體的沖量越;摩擦力做功與速度v的大小無關(guān)
B.速度v越大,摩擦力對物體的沖量越大;摩擦力做功與速度v的大小無關(guān)
C.速度v越大,摩擦力對物體的沖量越;摩擦力做功越少
D.速度v越大,摩擦力對物體的沖量越;摩擦力做功越多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一列橫波在某一時刻的波形圖,圖像中x軸的正方向表示波的傳播方向,y軸表示質(zhì)點相對平衡位置的位移。已知波速為v=32m/s,試求:

(1)波長λ是多少?
(2)周期T是多少?
(3)畫出 后的波形圖,并用文字說明:B、D兩點的振動如何?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于合力的下述說法中正確的是(  )

A.合力的性質(zhì)與原來分力性質(zhì)相同

B.合力與原來的分力間的關(guān)系是等效替代關(guān)系

C.合力總比分力大

D.合力總比一個分力大,比另一個分力小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩列簡諧波頻率相等,波速大小相等,分別沿+x和-x傳播,則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點中振幅最大的是x=的點,振幅最小的是x=的點。

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