【題目】如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，在第Ⅰ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第Ⅳ象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，從y軸上的P點(diǎn)垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，經(jīng)過(guò)x軸上的Q點(diǎn)以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，方向與x軸正向成30°角．若粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后恰好能再回到電場(chǎng)，已知OP＝，粒子的重力不計(jì)，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小均未知．求：

(1)OQ的距離；

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

(3)若在O點(diǎn)右側(cè)22L處放置一平行于y軸的擋板，粒子能擊中擋板并被吸收，求粒子從P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)到擊中擋板的時(shí)間．

【答案】(1)3L (2)B＝ （3）t總＝

【解析】（1）粒子在Q點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，vx=vcos30°，vy=vsin30°，
OP間的距離 ．

OQ間的距離

解得x=OQ=3L
（2）粒子恰好能回到電場(chǎng)，即粒子在磁場(chǎng)中軌跡的左側(cè)恰好與y軸相切，設(shè)半徑為R
R+Rsin30°=3L，
qvB=m
可得B=．
（3）粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖；


一個(gè)周期運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在x軸上發(fā)生的距離為△L=3L+3L-2Rsin30°=4L，P點(diǎn)到擋板的距離為22L，所以粒子能完成5個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)，然后在電場(chǎng)中沿x軸運(yùn)動(dòng)2L時(shí)擊中擋板．5個(gè)周期的運(yùn)動(dòng)中，在電場(chǎng)中的時(shí)間為，
磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ，
剩余2L中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ，
總時(shí)間t總=t1+t2+t3= ．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，球網(wǎng)上沿高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L.某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過(guò)網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣．設(shè)乒乓球的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)．則乒乓球(　　)

A. 在空中做變加速直線運(yùn)動(dòng)

B. 在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C. 在網(wǎng)的右側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是左側(cè)的2倍

D. 擊球點(diǎn)的高度是網(wǎng)高的2倍

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E=10V，內(nèi)阻r=1Ω，R1=R2=R3=R4=1Ω，電容器電容C=6μF，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，間距為d的平行板電容器C的正中間有一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球正好處于靜止?fàn)顟B(tài).求

（1）電路穩(wěn)定后通過(guò)R4的電流I；

（2）開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，流過(guò)R2的電荷量△Q；

（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電路穩(wěn)定后，小球的加速度a的大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L＝1 m，上端接有電阻R＝3 Ω，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將質(zhì)量m＝0.25 kg、電阻r＝1 Ω的金屬桿ab，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過(guò)程中的v－t圖象如圖乙所示(取g＝10 m/s2)。求：

（1）金屬桿ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大��；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大�。�

（3）桿在磁場(chǎng)中下落0.2 s的過(guò)程中電阻R產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)在教室中站在體重計(jì)上研究超重與失重．她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過(guò)程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過(guò)程．關(guān)于她的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 只有“起立”過(guò)程，才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象

B. 只有“下蹲”過(guò)程，才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象

C. “下蹲”的過(guò)程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

D. “起立”的過(guò)程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一次投球游戲中，某同學(xué)將一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）斜拋向放在正前方地面的不計(jì)厚度的小桶中，結(jié)果球恰好沿著一條弧線飛到小桶的右上方邊緣處，如圖所示。不計(jì)空氣阻力則該同學(xué)按下列說(shuō)法作出調(diào)整后一定可以使小球拋至桶中的是

A. 僅將初速度略減小一些

B. 僅將拋出點(diǎn)高度略增加一些

C. 僅將初速度與水平方向的夾角略減小一些

D. 將初速度與水平方向的夾角略增大一些

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)的區(qū)域內(nèi)，由、、、、、、、作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場(chǎng)方向與面垂直．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 兩點(diǎn)間電勢(shì)差與兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等

B. 帶正電的粒子從點(diǎn)沿路徑移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功

C. 帶負(fù)電的粒子從點(diǎn)沿路徑移到點(diǎn)，電勢(shì)能減小

D. 帶電粒子從點(diǎn)移到點(diǎn)，沿對(duì)角線與沿路徑電場(chǎng)力做功相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】打印機(jī)是辦公的常用工具，噴墨打印機(jī)是其中的一種．噴墨打印機(jī)的工作原理簡(jiǎn)化圖如圖所示．其中墨盒可以噴出半徑約為的墨汁微滴，大量的墨汁微滴經(jīng)過(guò)帶電室時(shí)被帶上負(fù)電荷，成為帶電微粒．墨汁微滴所帶電荷量的多少由計(jì)算機(jī)的輸入信號(hào)按照文字的排列規(guī)律進(jìn)行控制．帶電后的微滴以一定的初速度進(jìn)入由兩塊平行帶電金屬板形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，微滴經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)后打在紙面上，顯示出字體．若某種噴墨打印機(jī)的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板長(zhǎng)度為，兩板間的距離為，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板的右端距紙面的距離為，某個(gè)帶電微滴的質(zhì)量為，沿兩板間的中心線以初速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板間電壓為．該微滴離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為，不計(jì)微滴受到的重力和空氣阻力影響，忽略電場(chǎng)邊沿場(chǎng)強(qiáng)的不均勻性．

（1）該帶電微滴所帶的電荷量．

（2）該帶電微滴到達(dá)紙面時(shí)偏離原入射方向的距離．

（3）在微滴的質(zhì)量和所帶電荷量以及進(jìn)入電場(chǎng)的初速度均一定的條件下，分析決定打印在紙上字體大小的因素有哪些？若要使紙上的字體高度放大，可以采取的措施是什么？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g．若圓盤從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng)

B. 在a、b滑動(dòng)前，b所受的摩擦力始終大于a

C. ω＝是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度

D. 當(dāng)ω＝時(shí)，a所受摩擦力的大小為kmg

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案