18.如圖所示,真空中兩平行正對(duì)金屬板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,板長(zhǎng)及板距都為d,帶電粒子以初速度v垂直電場(chǎng)線緊靠M板左邊緣進(jìn)入兩板間,恰好從N板右側(cè)邊緣飛出,現(xiàn)撤去電場(chǎng),在原電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)加一與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,使該帶電粒子以同樣的初速度從同樣的位置進(jìn)入,又從同樣的位置飛出,粒子可視為質(zhì)點(diǎn)且重力不計(jì).
求:電場(chǎng)前度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小之比$\frac{E}{B}$.

分析 當(dāng)只有電場(chǎng)中,粒子做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式,當(dāng)只有磁場(chǎng)中,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)幾何關(guān)系列式,最后由牛頓第二定律,聯(lián)立即可求解.

解答 解:只有電場(chǎng)時(shí),粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,
沿極板方向:d=vt
垂直極板方向:d=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$
其中,由牛頓第二定律,則有:a=$\frac{qE}{m}$
而只有磁場(chǎng)時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系,則有:(R-d)2+d2=R2;
解得:R=d;
根據(jù)牛頓第二定律,則有:qvB=m$\frac{{v}^{2}}{R}$;
聯(lián)立上式,解得:$\frac{E}{B}$=2v;
答:電場(chǎng)前度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小之比2v.

點(diǎn)評(píng) 考查帶電粒子在電場(chǎng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要把握其運(yùn)動(dòng)規(guī)律,在電場(chǎng)中利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得出其沿電場(chǎng)和垂直于電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;而在磁場(chǎng)中也是要注意找出相應(yīng)的幾何關(guān)系,從而確定圓心和半徑.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.質(zhì)量為m的某同學(xué)需要借助懸掛在高處的繩索飛躍到鴻溝對(duì)面的平臺(tái)上,他抓住繩子由靜止開(kāi)始擺動(dòng),此時(shí)繩與豎直方向的夾角為α,繩的懸掛點(diǎn)O距平臺(tái)的豎直高度為H,繩長(zhǎng)為(l<H),不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量,將該同學(xué)視為質(zhì)點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是(  )
A.該同學(xué)擺到最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)
B.該同學(xué)擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度是$\sqrt{2gH(1-cosα)}$
C.該同學(xué)擺到最低點(diǎn)時(shí)受繩子的拉力大小為(3-2cosα)mg
D.該同學(xué)擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中,所受重力的功率一直增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.如圖所示,在一倉(cāng)庫(kù)的二樓與一樓之間用木板構(gòu)成一傾角α=30°的斜面,通過(guò)斜面向一樓傳送貨物.若正方體的貨物從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)斜面末端B點(diǎn)后進(jìn)入水平地面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后貨物停在地面上的C點(diǎn).一工人用秒表測(cè)量出了貨物在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=4s,已知B點(diǎn)到右邊墻角的距離為5$\sqrt{3}$m,重力加速度為g=10m/s2,貨物與斜面和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=$\frac{\sqrt{3}}{4}$,求:
(1)貨物在斜面上和水平地面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小
(2)貨物在水平地面上運(yùn)動(dòng)的位移大小
(3)若使貨物正好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)右邊的墻角處停下,則在A點(diǎn)時(shí)應(yīng)給貨物多大的初速度?

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6.如圖所示電路,電源電動(dòng)勢(shì)恒為E=1.5V,內(nèi)阻不可忽略,理想電壓表示數(shù)為1V,理想電流表示數(shù)為0.5A,燈L正常發(fā)光,則下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.電源的總功率為1.5WB.電源的輸出功率為1.25W
C.燈L實(shí)際消耗的功率為1WD.電源內(nèi)阻消耗的功率為0.25W

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13.如圖所示,回旋加速器是用來(lái)加速帶電粒子使它獲得很大動(dòng)能的裝置,其核心部分是兩個(gè)“D”型金屬盒,置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩盒分別與高頻交流電源相連,則帶電粒子獲得的最大動(dòng)能與下列哪些因素有關(guān)( 。
A.加速的次數(shù)B.加速電壓的大小
C.D型盒的半徑D.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

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3.如圖所示,在傾角為37°的斜坡上,從A點(diǎn)水平拋出一個(gè)物體,物體落在斜坡的B點(diǎn),測(cè)得AB兩點(diǎn)間的距離是75m,g取10m/s2.求:
(1)物體拋出時(shí)速度的大;
(2)落到B點(diǎn)時(shí)的速度大。ńY(jié)果帶根號(hào)表示).
提示:根據(jù)水平方向和豎直方向位移公式求出拋出時(shí)的速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間.根據(jù)初速度和時(shí)間求出B點(diǎn)速度.

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10.如圖所示,在x軸上方存在著垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng),粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120°角,若粒子穿過(guò)y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a,則該粒子的比荷和所帶點(diǎn)電荷的正負(fù)是( 。
A.$\frac{3v}{2aB}$,正電荷B.$\frac{3v}{2aB}$,負(fù)電荷C.$\frac{v}{2aB}$,正電荷D.$\frac{v}{2aB}$,負(fù)電荷

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7.如圖所示,質(zhì)量M=9kg的長(zhǎng)平板小車B靜止在光滑水平面上,小車右端固定一輕質(zhì)彈簧,質(zhì)量m=0.9kg的木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠彈簧放置并處于靜止?fàn)顟B(tài),A與彈簧不栓接,彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).木塊A右側(cè)車表面光滑,木塊A左側(cè)車表面粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8.一顆質(zhì)量m0=0.1kg的子彈以v0=120m/s的初速度水平向右飛來(lái),瞬間擊中木塊并留在其中.如果最后木塊A剛好不從小車左端掉下來(lái).
求:(1)小車最后的速度
(2)最初木塊A到小車左端的距離.

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8.如圖所示,小球A在光滑的半徑為R的圓形槽內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到圖中的a點(diǎn)時(shí),在圓形槽中心O點(diǎn)正上方h處,有一小球B沿0a方向以某一初速水平拋出,結(jié)果恰好在a點(diǎn)與A球相碰,求
(1)B球拋出時(shí)的水平初速多大?
(2)A球運(yùn)動(dòng)的線速度最小值為多大?

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