(08年寧夏卷)(17分)如圖所示,在xOy平面的第一象限有一勻強電場,電場的方向平行于y軸向下;在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m,帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場。質(zhì)點到達(dá)x軸上A點時,速度方向與x軸的夾角,A點與原點O的距離為d。接著,質(zhì)點進(jìn)入磁場,并垂直于OC飛離磁場。不計重力影響。若OC與x軸的夾角為,求:

      (1)粒子在磁場中運動速度的大;

      (2)勻強電場的場強大小。

 

解析

(1)質(zhì)點在磁場中的軌跡為一圓弧。由于質(zhì)點飛離磁場時,速度垂直于OC,故圓弧的圓心在OC上。依題意,質(zhì)點軌跡與x軸的交點為A,過A點作與A點的速度方向垂直的直線,與OC交于O'。由幾何關(guān)系知,AO'垂直于OC',O'是圓弧的圓心。設(shè)圓弧的半徑為R,則有

 

                            R=                                                                         ①

由洛化茲力公式和牛頓第二定律得

                                                                                                  ②

將①式代入②式,得

                                                                                               ③

 

(2)質(zhì)點在電場中的運動為類平拋運動。設(shè)質(zhì)點射入電場的速度為v0,在電場中的加速度為a,運動時間為t,則有

                            v0                                                                    ④

 

                            at                                                                       

 

                            d=v0t                                                                                  

 

聯(lián)立④⑤⑥得

                                                                                         ⑦

設(shè)電場強度的大小為E,由牛頓第二定律得

 

                            qEma                                                                              

聯(lián)立③⑦⑧得

 

                                                                                 ⑨

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(08年寧夏卷)物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz。開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點。

 

 

      

 

(1)上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點,每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=                   (保留三位有效數(shù)字)。

(2)回答下列兩個問題:

①為測量動摩擦因數(shù),下列物理量中還應(yīng)測量的有         。(填入所選物理量前的字母)

A.木板的長度l                     B.木板的質(zhì)量m1

C.滑塊的質(zhì)量m2                   D.托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E.滑塊運動的時間t

②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是                             。

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)                     (用被測物理量的字母表示,重力加速度為g)。與真實值相比,測量的動摩擦因數(shù)          (填“偏大”或“偏小” )。寫出支持你的看法的一個論據(jù):                                                                   

                                

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年寧夏卷)(物理――選修2-2)(10分)一足夠長的斜面,最高點為O點,有一長為l=1.00 m的木條AB,A端在斜面上,B端伸出斜面外。斜面與木條間的磨擦力足夠大,以致木條不會在斜面上滑動。在木條A端固定一個質(zhì)量為M=2.00 kg的重物(可視為質(zhì)點),B端懸掛一個質(zhì)量為m=0.50 kg的重物。若要使木條不脫離斜面,在下列兩種情況下,OA的長度各需滿足什么條件?

(Ⅰ)木條的質(zhì)量可以忽略不計。

(Ⅱ)木條質(zhì)量為m′=0.50 kg,分布均勻。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年寧夏卷)(物理─選修3-4)(9分)一半徑為R的1/4球體放置在水平面上,球體由折射率為的透明材料制成,F(xiàn)有一束位于過球心O的豎直平面內(nèi)的光線,平行于桌面射到球體表面上,折射入球體后再從豎直表面射出,如圖所示。已知入射光線與桌面的距離為。求出射角q。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(08年寧夏卷)(物理─選修3-5)(9分)某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。圖中兩擺擺長相同,懸掛于同一高度,A、B兩擺球均很小,質(zhì)量之比為1∶2。當(dāng)兩擺均處于自由靜止?fàn)顟B(tài)時,其側(cè)面剛好接觸。向右上方拉動B球使其擺線伸直并與豎直方向成45°角,然后將其由靜止釋放。結(jié)果觀察到兩擺球粘在一起擺動,且最大擺角成30°。若本實驗允許的最大誤差為±4%,此實驗是否成功地驗證了動量守恒定律?

 

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