【題目】如圖所示,坐標(biāo)平面第Ⅰ象限內(nèi)存在大小為E4×105N/C方向水平向左的勻強(qiáng)電場,在第Ⅱ象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)荷比為4×1010kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以初速度v02×107m/s垂直x軸射入電場,OA0.2m,不計重力。求:

1)粒子經(jīng)過y軸時的位置到原點O的距離;

2)若要求粒子不能進(jìn)入第三象限,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運動情況)。

【答案】(1)0.4m;(2)

【解析】

畫出粒子的運動軌跡如圖

1)粒子在電場中做類平拋運動,設(shè)粒子在電場中運動的時間為,粒子經(jīng)過軸時的位置與原點的距離為

軸方向,粒子做勻加速運動,粒子到達(dá)軸時,在軸方向的位移為:

粒子的加速度為:

軸方向,粒子做勻速運動,粒子到達(dá)軸時,在軸方向的位移為:

由以上方程解得:

2)粒子經(jīng)過軸時在電場方向的分速度為:

粒子經(jīng)過軸時的速度大小為:

軸正方向的夾角為,且,所以

要粒子不進(jìn)入第三象限,如圖所示,此時粒子做圓周運動的軌道半徑為,則:

由洛倫茲力提供向心力

由以上方程聯(lián)立解得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一根粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線,兩端加上恒定電壓U時,通過金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度為I,金屬導(dǎo)線中自由電子定向移動的平均速率為v,若將金屬導(dǎo)線均勻拉長,使其長度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,仍給它兩端加上恒定電壓U,則此時( )

A. 通過金屬導(dǎo)線的電流為

B. 通過金屬導(dǎo)線的電流為

C. 自由電子定向移動的平均速率為

D. 自由電子定向移動的平均速率為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一打點計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過打點計時器的紙帶從斜面上下滑(認(rèn)為小車做勻加速直線運動),如圖所示。下圖是打出的紙帶的一段(單位:厘米)

打點計時器是測量哪一個物理量的儀器?_________。它使用_____(填交流直流)電源,當(dāng)電源頻率是時,它每隔______打一次點。

關(guān)于本實驗的一些說法,正確的是____________

A.一定要在釋放小車的同時接通電源

B.一定要先接通電源,后釋放小車

C.紙帶上打點密集的部分,對應(yīng)紙帶運動速度較大

根據(jù)數(shù)據(jù),將打下各計數(shù)點時小車的瞬時速度填入下表的。

_______

根據(jù)上表可以繪制小車運動的圖象(圖中已經(jīng)描出了個點),根據(jù)圖象可知:打下號計數(shù)點時小車的瞬時速度為________。

通過計算圖象斜率可求出小車的加速度為________。(注意有效數(shù)字位數(shù))。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車沿著一條平直的公路行駛,公路旁邊有與公路平行的一行電線桿,相鄰電線桿間的間隔均為50 m,取汽車駛過某一根電線桿的時刻為零時刻,此電線桿作為第1根電線桿,此時刻汽車行駛的速度大小v15 m/s,假設(shè)汽車的運動為勻加速直線運動,10 s末汽車恰好經(jīng)過第3根電線桿,則下列說法中正確的是

A. 汽車運動的加速度大小為2 m/s2

B. 汽車?yán)^續(xù)行駛,經(jīng)過第7根電線桿時的瞬時速度大小為25 m/s

C. 汽車在第3根至第7根電線桿間運動所需的時間為20 s

D. 汽車從第3根至第7根電線桿間的平均速度為大小為20 m/s

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【題目】如圖所示,足夠長的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置,所在平面傾角θ=37°,導(dǎo)軌間的距離L=1.0 m,下端連接R=1.6 Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,所在空間均存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量m=0.5 kg、電阻r=0.4 Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上,現(xiàn)用沿軌道平面且垂直于金屬棒、大小F=5.0 N的恒力使金屬棒ab從靜止起沿導(dǎo)軌向上滑行,當(dāng)金屬棒滑行2.8 m后速度保持不變.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)

(1)金屬棒勻速運動時的速度大小v;

(2)當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌向上滑行的速度v′=2 m/s時,其加速度的大小a.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示光滑導(dǎo)軌水平放置在斜向下且與水平方向夾角為60°的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定斜向下為正方向),導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,除了電阻R的阻值外,其余電阻不計,導(dǎo)體棒ab在水平外力作用下始終處于靜止?fàn)顟B(tài),規(guī)定a→b的方向為電流的正方向,水平向右的方向為外力的正方向,則在0~t時間內(nèi),能正確反映流過導(dǎo)體棒ab的電流i和導(dǎo)體棒ab所受水平外力F隨時間t變化的圖像的是

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從半徑為R=0.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A處由靜止滑下,A點和圓弧對應(yīng)的圓心O點等高,圓弧的底端B與水平傳送帶平滑相接.已知傳送帶勻速運行的速度為v0=4m/sB點到傳送帶右端C點的距離為L=2m.當(dāng)滑塊滑到傳送帶的右端C時,其速度恰好與傳送帶的速度相同.(g=10m/s2),求:

(1)滑塊到達(dá)底端B時對軌道的壓力;

(2)滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ;

(3)此過程中,由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,光滑傾斜導(dǎo)體軌道(足夠長)與光滑水平導(dǎo)體軌道平滑連接。軌道寬度均為 L1 m,電阻忽略不計。水平向右的勻強(qiáng)磁場僅分布在水平軌道平面所在區(qū)域;垂直于傾斜軌道平面向下,同樣大小的勻強(qiáng)磁場僅分布在傾斜軌道平面所在區(qū)域,F(xiàn)將兩質(zhì)量均為 m0.2 kg,電阻均為 R0.5 Ω 的相同導(dǎo)體棒 eb cd,垂直于軌道分別置于水平軌道上和傾斜軌道的頂端,并同時由靜止釋放,導(dǎo)體棒 cd 下滑過程中加速度 a 與速度 v 的關(guān)系如圖乙所示。(g10 m/s2)。求:

1)求導(dǎo)軌平面與水平面間夾角 θ;

2)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B;

3)求導(dǎo)體棒 eb 對水平軌道的最大壓力 FN;

4)若已知從開始運動到 cd 棒達(dá)到最大速度的過程中,eb 棒上產(chǎn)生的焦耳熱 Q0.45 J,求該過程中通過 cd 棒橫截面的電荷量 q

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩物體相距S = 5 m時,A正以vA = 4m/s的速度向右作勻速直線運動,而物體B此時速度vB = 10m/s ,隨即向右作勻減速直線運動,加速度大小a = 2m/s2,由圖示位置開始計時,則A追上B需要的時間是多少?在追上之前,兩者之間的最大距離是多少?

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