如圖所示，在y軸的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸的上方有一平行板式加速電場(chǎng)。有一薄絕緣板放置在y軸處，且與紙面垂直�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場(chǎng)加速，然后以垂直于板的方向沿直線從A處穿過絕緣板，而后從x軸上的D處以與x軸負(fù)向夾角為30°的方向進(jìn)入第四象限，若在此時(shí)再施加一個(gè)電場(chǎng)可以使粒子沿直線到達(dá)y軸上的C點(diǎn)(C點(diǎn)在圖上未標(biāo)出)。已知OD長為l，不計(jì)粒子的重力.求：

(1)粒子射入絕緣板之前的速度

(2)粒子經(jīng)過絕緣板時(shí)損失了多少動(dòng)能

(3)所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和帶電粒子在y軸的右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間.


【答案解析】 (1) (2) (3)

解析 ： （１）粒子在電場(chǎng)中加速由動(dòng)能定理可知

（２）粒子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

由幾何關(guān)系可得軌道半徑為2l

由 解得=

由動(dòng)能定理得 代入數(shù)據(jù)解得

所以損失動(dòng)能為

（３）粒子若作直線運(yùn)動(dòng)則=Eq 代入數(shù)據(jù)解得E=

方向與x軸正向斜向下成60°角

粒子在第一象限作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=

粒子在第四象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2==

粒子y軸右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間t==


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：


如圖甲，光滑的水平面上有三個(gè)滑塊、、；、的質(zhì)量均等于1kg；、被一根輕質(zhì)彈簧連接在一起，處于靜止?fàn)顟B(tài)；在t=0時(shí)，滑塊突然以水平向右的速度與正碰，并瞬間粘合成一個(gè)物體(記為)；此后運(yùn)動(dòng)過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，的速度隨時(shí)間做周期性變化，如圖乙。則：

⑴ 求滑塊的初速度大小以及、正碰中損失的機(jī)械能；

⑵ 求滑塊的質(zhì)量；

⑶ 當(dāng)滑塊的速度變?yōu)?sub>瞬間，突然向左猛擊一下它，使之突變?yōu)?sub>，求此后彈簧彈性勢(shì)能最大值的表達(dá)式，并討論取何值時(shí)，的最大值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如圖所示，賽車從起點(diǎn)A出發(fā)，沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)L后，由B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，并能越過壕溝。已知賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=2.0W工作，進(jìn)入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運(yùn)動(dòng)中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，s=3.00m。求：

(1)賽車越過壕溝需要的最小速度大�。�

(2)賽車在圓軌道最高點(diǎn)恰好不離開圓軌道，對(duì)應(yīng)圓軌道最低點(diǎn)的速度大小；

(3)要使賽車完成比賽，電動(dòng)機(jī)的最短工作時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：


下列說法正確的是(　　) （選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給6分。選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)

B．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)

C．一束單色光照射到某種金屬表面不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短

D．發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光的光強(qiáng)一定，頻率越高，逸出的光電子的最大初動(dòng)能就越大

E．大量的氫原子從n＝3的能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)只會(huì)輻射兩種不同頻率的光

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，電壓表和電流表均為理想電表，為副線圈的負(fù)載電阻。現(xiàn)在原線圈兩端加上交變電壓，其時(shí)間變化的規(guī)律，則

A．若電流表示數(shù)為0.1A，則1min內(nèi)電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為132J

B．副線圈中產(chǎn)生的交變電流頻率為100Hz

C．電壓表的示數(shù)為V

D．若電流表示數(shù)為0.1A，則原線圈中的電流為1A

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則物塊受到的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應(yīng)該是(　　)

A．水平向右　　　　　　　  B．豎直向上

C．向右偏上                   D．向左偏上

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，ab間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場(chǎng)，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變成水平方向，且剛好從高度也為d的狹縫穿過b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc寬度也為d，所加電場(chǎng)大小為E，方向豎直向上;磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（   ）

A.粒子在ab區(qū)域中做勻變速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

B.粒子在bc區(qū)域中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑r=d

C.粒子在bc區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

D.粒子在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止。現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B兩物塊在開始一段時(shí)間內(nèi)的關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖乙中A、B圖線(時(shí)刻A、B的圖線相切，時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn))，重力加速度為g，則

A．時(shí)刻，彈簧形變量為0

B．時(shí)刻，彈簧形變量為

C．從開始到時(shí)刻，拉力F逐漸增大

D．從開始到時(shí)刻，拉力F做的功比彈簧彈力做的功少

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科目：高中物理 來源： 題型：


汽車的質(zhì)量為4×10 3㎏，額定功率為30kW，運(yùn)動(dòng)中阻力大小為車重的0.1倍。汽車在水平路面上從靜止開始以8×10 3N的牽引力出發(fā)，求：（g取10m/s2）

（1）經(jīng)過多長的時(shí)間汽車達(dá)到額定功率？

（2）汽車達(dá)到額定功率后保持功率不變，運(yùn)動(dòng)中最大速度多大？

（3）汽車加速度為0.6m/s2時(shí)速度多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

 

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