【題目】如圖所示,紙面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xOy,在第一象限內(nèi)是沿x軸正方向、場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場,在第二象限內(nèi)是垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B(大小未知),在第三、第四象限內(nèi)是垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B′(大小未知),一質(zhì)量為m,電荷量為e的正粒子從無限靠近y軸的M點(diǎn)以速度v0沿MO方向射出,經(jīng)x軸上的N點(diǎn)進(jìn)入第四象限,而后從x軸負(fù)半軸N′點(diǎn)(與N點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱)進(jìn)入第二象限,最后恰好似沿y軸正方向的速度打在y軸正半軸上,已知tan∠OMN=1/2,粒子重力不計(jì),試求:

(1)M、O間距離lO、N間距離d;

(2)的值.

【答案】(1) ;(2)

【解析】

(1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出l、d.

(2)粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡求出粒子軌道半徑,應(yīng)用牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度,然后求出磁感應(yīng)強(qiáng)度。

粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示

(1) 由題意知:已知tan∠OMN=,則:O、N間的距離:d=,

粒子從M點(diǎn)到N點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng),d=at12=t12,l=v0t1,

解得:l=,d=;

(2) 粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),粒子進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向間夾角為θ,

tanθ=2tan∠OMN=1,解得:θ=45°,

由幾何知識(shí)得,粒子在磁場B′中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑:r′=d,

粒子在磁場B中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,

由幾何知識(shí)得,圓心角:α=θ=45°,

cosα=,解得:r=(2+)d,

粒子做圓周運(yùn)動(dòng)洛倫茲力提供向心力,

由牛頓第二定律得:evB′=m,evB=m,

解得:=(﹣1)。

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】用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)中:

1)某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗(yàn),各組實(shí)驗(yàn)的測量數(shù)據(jù)如下。若要計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,?yīng)選用第________組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

組別

擺球材料

擺長L/m

最大擺角

全振動(dòng)次數(shù)N/

1

0.40

15°

20

2

1.00

50

3

0.40

15°

10

4

1.00

50

2)以上實(shí)驗(yàn)中,若完成n 次全振動(dòng)的時(shí)間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長(懸點(diǎn)到擺球上端的距離)為 L,用刻度尺測得擺球的直徑為 d. 用上述物理量的符號(hào)寫出測重力加速度的一般表達(dá)式 g_____

3)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)測得的重力加速度的值總是偏大,下列原因中可能的是_____

A.實(shí)驗(yàn)室處在高山上,距離海面太高

B.單擺所用的擺球質(zhì)量太大了

C.實(shí)際測出 n 次全振動(dòng)的時(shí)間 t,誤作為(nl)次全振動(dòng)的時(shí)間

D.以擺線長作為擺長來計(jì)算

4)甲同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后,測量出幾組不同擺長L和周期T的數(shù)值,畫出如圖T2L圖象中的實(shí)線OM,并算出圖線的斜率為k,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g________。

5)乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)后他發(fā)現(xiàn)測量擺長時(shí)忘了加上擺球的半徑,則該同學(xué)做出的T2L圖象為_________

A.虛線①,不平行OM B.虛線②,平行OM

C.虛線③,平行OM D.虛線④,不平行OM

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,N匝矩形導(dǎo)線恒以角速度ω繞對(duì)稱軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈面積為S,線框電阻、電感均不計(jì),在OO′左側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,外電路接有電阻R理想電流表A,那么可以確定是( 。

A. 從圖示時(shí)刻起,線框產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢為E=NBωSsinωt

B. 交流電流表的示數(shù)I=NBS

C. R兩端電壓的有效值U= NBS

D. 一個(gè)周期內(nèi)R的發(fā)熱量Q=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一勻強(qiáng)電場的方向平行于xoy平面,平面內(nèi)三點(diǎn)位置如圖所示,三點(diǎn)的電勢分別為、、,下列說法正確的是(

A. 電場強(qiáng)度的大小為

B. 坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為

C. 電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低

D. 電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場力做功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在室內(nèi)自行車比賽中,運(yùn)動(dòng)員以速度v在傾角為θ的賽道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )

A. 將運(yùn)動(dòng)員和自行車看做一個(gè)整體,整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B. 運(yùn)動(dòng)員受到的合力大小為m,做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小也是m

C. 運(yùn)動(dòng)員做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為vR

D. 如果運(yùn)動(dòng)員減速,運(yùn)動(dòng)員將做離心運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度E,即E=.下列說法正確的是

A. 若將放入該點(diǎn)的電荷從電場中移出,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)?/span>0

B. 若將放入該點(diǎn)的電荷量增加一倍,則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度將減少一半

C. 放入該點(diǎn)的電荷所受的靜電力的方向就是該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向

D. 電場強(qiáng)度的國際單位是N/C

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中國科學(xué)2015年10月宣布中國將在2020年開始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人類揭示物質(zhì)本源的關(guān)鍵設(shè)備,在放射治療、食品安全、材料科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。

如圖所示,某直線加速器由沿軸線分布的一系列金屬圓管漂移管組成,相鄰漂移管分別接在高頻脈沖電源的兩極。質(zhì)子從K點(diǎn)沿軸線進(jìn)入加速器并依向右穿過各漂移管,在漂移管內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),在漂移管間被電場加速,加速電壓視為不變。設(shè)質(zhì)子進(jìn)入漂移管B時(shí)速度為8×106 m/s,進(jìn)入漂移管E時(shí)速度為1×107 m/s,電源頻率為1×107 Hz,漂移管間縫隙很小,質(zhì)子在每個(gè)管內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間視為電源周期的1/2。質(zhì)子的荷質(zhì)比取1×108 C/kg。求:

1漂移管B的長度;

2相鄰漂移管間的加速電壓。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】201811月,第十二屆中國國際航空航天博覽會(huì)在廣東珠海如期舉行,首次亮相航展的空軍航空大學(xué)紅鷹飛行表演隊(duì)為現(xiàn)場觀眾帶來了八機(jī)鉆石筋斗、丘比特之箭等精彩動(dòng)作,如圖所示。下列關(guān)于紅鷹飛行表演的說法中正確的是( 。

A. 地面上的人看到飛機(jī)飛過,是以飛行員為參考系

B. 飛行員看到觀禮臺(tái)向后掠過,是以飛機(jī)為參考系的

C. 研究某架飛機(jī)在空中飛行的軌跡時(shí),可將飛機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)

D. 研究飛機(jī)中空中的各種表演動(dòng)作時(shí),可將飛機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】學(xué)習(xí)物理要正確理解物理規(guī)律和公式的內(nèi)涵.你認(rèn)為下列理解正確的是( 。

A. 根據(jù)庫侖定律公式可知,兩個(gè)電荷的距離趨于零時(shí),庫侖力為無窮大

B. 根據(jù)電荷守恒定律可知,一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和不變

C. 由勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系可知,勻強(qiáng)電場中任意兩點(diǎn)間的電勢差與這兩點(diǎn)間的距離成正比

D. 根據(jù)電容器的電容的定義式可知,電容器的電容與它所帶電荷量成正比

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