25.(17分)如圖甲所示,光滑、絕緣直角三角型斜面固定在水平地面上,邊長;虛線左、右空間存在
磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場,方向分別垂直于紙面向里、向外;整個空間存在著豎直方向的、隨時問交替變化的勻強(qiáng)電場(如圖乙所示,豎直向上方向為正方向)。在距處的點有一物塊拋射器,在時刻將一質(zhì)量為、帶電荷量為的小物塊(可視為質(zhì)點)拋入電磁場,小物塊恰好能在點切入斜面。設(shè)小物塊在面上滑行時無電荷損失且所受洛倫茲力小于,求:
(1)小物塊拋出速度的大。
(2)小物塊從拋出到運動至點所用時間。

(1)6m/s
(2)2s
解:(1)時刻小物塊進(jìn)入電磁場,由乙圖知,電場方向向上,且有,所以小物塊在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動(1分)
小物塊恰好由點切入斜面,小物塊被拋出時的速度方向必垂直于,設(shè)此過程中小物塊運動的時間為,有
 (2分)          (2分)
      (1分)            (2分)
代入數(shù)據(jù)解得,小物塊的拋出速度的大小,運動周期,
在磁場中運動的時間    (1分)
(2)小物塊切入時,電場方向變?yōu)橄蛳拢?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824123035293910.png" style="vertical-align:middle;" />,將代入,
解得    (2分)
當(dāng)電場變?yōu)樨Q直向上后小物塊正好做一個完整的圓周運動,然后電場方向又變?yōu)樨Q直向下,小物塊繼續(xù)沿斜面以的加速度下滑,故設(shè)小物塊在斜面上滑行的總時間為,則有  (2分)
代入數(shù)據(jù)得 (舍去)  (1分)
分析知,小物塊沿斜面下滑后,作一個完整的圓周運動,然后又沿斜面下滑到達(dá)點,設(shè)做周運動的時間是,因為,又,所以,則    (2分)
小物塊從點運動到點所用時間為  (1分)
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在正方形的四個頂點處分別放有電流方向垂直紙面向里或向外的通電直導(dǎo)線,如圖所示,通電電流強(qiáng)度大小分別為I1、I2、I3、I4,(I1─I3)>(I2─I4)>0,已知距導(dǎo)線相同距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電流I成正比,正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可用圖中的四條有向線段中的一條來表示,它是哪一條
A.B1
B.B2
C.B3
D.B4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一帶正電的粒子帶電量為q,質(zhì)量為m。從靜止開始經(jīng)一電壓U1=100V的勻強(qiáng)電場加速后,垂直進(jìn)入一電壓U2=40V的平行板電場,平行板長L=0.2m,間距d=1cm。在平行板區(qū)域同時存在一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T。粒子穿過平行板后進(jìn)入另一垂直向里的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2,寬度D=0.1m。最后從此磁場的右邊界以
60°穿出(如圖所示)。已知粒子的比荷為,忽略粒子重力及阻力的影響。
(1)求粒子進(jìn)入平行板電場時的速度大;
(2)求有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。
(3)求粒子從進(jìn)入磁場到穿出磁場所用時間。(保留一位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如下圖所示,水平放置的平行金屬板AB間距為d,兩板間電勢差為U,水平方向的勻強(qiáng)磁場為B。今有一帶電粒子在AB間豎直平面內(nèi)作半徑為R的勻速圓周運動,則帶電粒子轉(zhuǎn)動方向為__________時針,速率為________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

平面內(nèi),第Ⅲ象限的直線是電場與磁場的邊界,軸負(fù)方向成角.在的左側(cè)空間存在著沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小,在的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,如圖所示.一不計重力的帶負(fù)電微粒,從坐標(biāo)原點O沿軸負(fù)方向以的初速度進(jìn)入磁場,已知微粒的電荷量,質(zhì)量為,求:
(1)帶電微粒第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標(biāo).
(2)帶電微粒由坐標(biāo)原點釋放到最終離開電、磁場區(qū)域所用的時間.
(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖—26所示,在xoy坐標(biāo)系中分布著四個有界場區(qū),在第三象限的AC左下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1=0.5T,AC是直線y=-x—0.425(單位:m)在第三象限的部分,另一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場左下邊界也為線段AC的一部分,右邊界為y軸,上邊界是滿足(單位:m)的拋物線的一部分,電場強(qiáng)度E=2.5N/C。在第二象限有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=1T,方向垂直紙面向里,該區(qū)域同時與x軸、y軸相切,切點分別為D、F,在第一象限的整個空間存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B3=1T,另有一厚度不計的擋板PQ垂直紙面放置,其下端坐標(biāo)P(0.1m,0.1m),上端Q在y軸上,且∠PQF=30°現(xiàn)有大量m=1×10-6kg,q=-2×10-4C的粒子(重力不計)同時從A點沿x軸負(fù)向以v0射入,且v0取0<v0<20m/s之=4-4d
之間的一系列連續(xù)值,并假設(shè)任一速度的粒子數(shù)占入射粒子總數(shù)的比例相 
同。
(1)求所有粒子從第三象限穿越x軸時的速度;
(2)設(shè)從A點發(fā)出的粒子總數(shù)為N,求最終打在擋板PQ右側(cè)的粒子數(shù)N'.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在水平地面上方有正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,勻強(qiáng)電場方向豎直向下,勻強(qiáng)磁場方向水平向里,F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出,小球著地時的速度為v1,在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除,其它條件均不變,那么小球著地時的速度為v2,在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計,則關(guān)于v1和v2、t1和t2的大小比較,以下判斷正確的是
 
A.v1>v2,t1>t2B.v1<v2,t1<t2
C.v1=v2,t1<t2D.v1=v2,t1>t2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,豎直平面內(nèi),直線PQ右側(cè)足夠大的區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,左側(cè)到直線距離為d1=0.4m的A處有一個發(fā)射槍。發(fā)射槍將質(zhì)量m=0.01kg,帶電量q= +0.01C的小球以某一初速度v0水平射出,當(dāng)豎直位移為d1/2時,小球進(jìn)入電磁場區(qū)域,隨后恰能做勻速圓周運動,且圓周最低點C(圖中運動的軌跡未畫出)到直線PQ的距離為d2=0.8m.不計空氣阻力,g取10m/s2。試求:
(1)小球水平射出的初速度v0和電場強(qiáng)度E;
(2)小球從水平射出至運動到C點的時間t;
(3)若只將PQ右側(cè)的電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话,小球進(jìn)入電磁場區(qū)域后做曲線運動,軌跡的最低點為C(圖中未畫出),則求:最低點C離發(fā)射點A的豎直方向距離d及運動過程中的最小速度v。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為2 g的小球,帶有1×10 C負(fù)電荷,靜置于水平絕緣桌面MN上的P點,P距桌面右端點N的距離為0.5 m,小球與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)為0.1,桌面MN距水平面OO′的高度為1.2 m.過N點的豎直虛線右側(cè)存在互相正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向豎直向下,場強(qiáng)E=20 N/C,磁場方向水平向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5 T.現(xiàn)突然在桌面正上方加一場強(qiáng)也為E,方向水平向左的勻強(qiáng)電場,使小球沿MN運動,最終落到水平面OO′上.g取10 m/s,求
(1)小球從P點到剛落到水平面OO′所需的時間;
(2)小球從P點到剛落到水平面OO′的運動過程中,機(jī)械能和電勢能的改變量各是多少?

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同步練習(xí)冊答案