【題目】如圖所示,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里和向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=0.1TB2=0.05T,分界線OMx軸正方向的夾角為α.在第二、三象限內(nèi)存在著沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=1×104V/m.現(xiàn)有一帶電粒子由x軸上A點(diǎn)靜止釋放,從O點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)磁場區(qū)域.已知A點(diǎn)橫坐標(biāo)xA5×10-2m,帶電粒子的質(zhì)量m=1.6×1024kg,電荷量q=+1.6×1015C

1)求粒子到達(dá)O點(diǎn)時的速度大。

2)如果α=30°,則粒子能經(jīng)過OM分界面上的哪些點(diǎn)?

3)如果α=30°,讓粒子在OA之間的某點(diǎn)釋放,要求粒子仍能經(jīng)過(2)問中的那些點(diǎn),則粒子釋放的位置應(yīng)滿足什么條件?

【答案】(1) ;(2) l(3k2)×102mk=1、2、3…)或l3k′×102mk′=1、2、3…);(3)

【解析】

(1)根據(jù)動能定理可知

解得粒子到達(dá)O點(diǎn)時的速度大小:

(2) 當(dāng)α=30°時,粒子每次在任意一個磁場中運(yùn)動的圓弧的圓心角均為60°,弦長均等于半徑.粒子在磁場B1中運(yùn)動

解得:

r11×102m

同理粒子在磁場B2中運(yùn)動的半徑

r22r12×102m

OM上經(jīng)過的點(diǎn)距離O點(diǎn)的距離是

lkr1+(k1)r2(3k2)r1(3k2)×102mk=1、2、3…

lk′(r1+r2)3k′×102mk′=12、3…

(3) 要仍然經(jīng)過原來的點(diǎn),需滿足

r1n(r1+r2)n=12、3…

解得

根據(jù)勻變速規(guī)律可知,粒子釋放的位置應(yīng)滿足

或者

r1n′(2r1′′+r2′′)n′=1、23…

解得:

粒子釋放的位置應(yīng)滿足

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】矩形滑塊由不同材料的上、下兩層粘合在一起組成,將其放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v水平射向滑塊.若射擊下層,子彈剛好不射出;若射擊上層,則子彈剛好能射穿一半厚度,如圖所示.則上述兩種情況相比較(  )

A. 子彈的末速度大小相等

B. 系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量一樣多

C. 子彈對滑塊做的功不相同

D. 子彈和滑塊間的水平作用力一樣大

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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的小球套在一滑桿上,小球與滑桿的動摩擦因數(shù)為μ=0.5BC段為半徑為R的半圓,靜止于A處的小球在大小為F=mg,方向與水平面成37°角的拉力F作用下沿桿運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時立刻撤去F,小球沿圓弧向上沖并越過C點(diǎn)后落在D點(diǎn)(圖中未畫出),已知D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為R,且AB的距離為s=10R sin37°=0.60,cos37°=0.80)試求:

1)小球在C點(diǎn)的速度;

2)小球在C點(diǎn)對滑桿的壓力;

3)小球在B點(diǎn)的速度大;

4BC過程小球克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在外力作用下某質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動的圖像為正弦曲線。從圖中可以判斷( 。

A.0~t1時間內(nèi),外力做正功

B.0~t1時間內(nèi),外力的功率逐漸增大

C.t2時刻,外力的功率最大

D.t1~t3時間內(nèi),外力做的總功不為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用圖1裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。

(1)除打點(diǎn)計(jì)時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小鐵錘、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的器材中,必須使用的還有________。(選填器材前的字母)

A.天平 B.刻度尺 C.游標(biāo)卡尺 D.直流電源 E.交流電源 F.秒表

(2)2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶。在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點(diǎn)A、BC,測得它們到起始點(diǎn)O的距離分別為hAhB、hC重錘質(zhì)量用m表示,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)的頻率為f。從打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中,重錘重力勢能的減少量∣ΔEp=________,動能的增加量ΔEk=________

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,數(shù)據(jù)處理正確的是________

A.做實(shí)驗(yàn)時,先接通打點(diǎn)計(jì)時器的電源,再釋放重錘

B.為測量打點(diǎn)計(jì)時器打下某點(diǎn)時重錘的速度v,可測量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h,再根據(jù)公式計(jì)算,其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

C.用刻度尺測出物體下落的高度h,根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動時紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度,等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度,測算出瞬時速度v

D.用刻度尺測量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h,利用公式mgh計(jì)算重力勢能的減少量,其中g應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

(4)某同學(xué)操作時在重錘下落后接通電源,打點(diǎn)計(jì)時器開始工作;該同學(xué)把第一個打點(diǎn)記為O,測量其它計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)O的距離h,并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時重錘的速度v,描繪v2-h圖像。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略,且阻力大小保持不變,從理論上分析,v2-h圖像是圖3中的哪一個________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在一顆半徑為地球半徑0.8倍的行星表面,將一個物體豎直向上拋出,不計(jì)空氣阻力.從拋出開始計(jì)時,物體運(yùn)動的位移隨時間關(guān)系如圖(可能用到的數(shù)據(jù):地球的半徑為6400km,地球的第一宇宙速度取8 km/s,地球表面的重力加速度10m/s2,則

A.該行星表面的重力加速度為8m/s2

B.該行星的質(zhì)量比地球的質(zhì)量大

C.該行星的第一宇宙速度為6.4km/s

D.該物體落到行星表面時的速率為30m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,由某種透明物質(zhì)制成的直角三棱鏡ABC,A=30°,AB長為2 m,且在AB外表面鍍有水銀。一束與BC面成45°角的光線從BC邊的中點(diǎn)D射入棱鏡。已知棱鏡對該光的折射率n=。.求光線從AC面射出校鏡的位置和在該位置對應(yīng)的折射角。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,縱坐標(biāo)表示兩個分子間引力、斥力的大小,橫坐標(biāo)表示兩個分子的距離,圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系,e為兩曲線的交點(diǎn),則下列說法正確的是(

A.ab為引力曲線,cd為斥力曲線,e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10m

B.ab為斥力曲線,cd為引力曲線,e點(diǎn)橫坐標(biāo)的數(shù)量級為10-10m

C.若兩個分子間距離大于e點(diǎn)的橫坐標(biāo),則分子間作用力表現(xiàn)為斥力

D.若兩個分子間距離越大,則分子勢能亦越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,固定在豎直平面內(nèi)的傾斜軌道AB,與水平光滑軌道BC相連,豎直墻壁CD,緊靠墻壁在地面固定一個和CD等高,底邊長的斜面,一個質(zhì)量的小物塊視為質(zhì)點(diǎn)在軌道AB上從距離B點(diǎn)處由靜止釋放,從C點(diǎn)水平拋出,已知小物塊在AB段與軌道間的動摩擦因數(shù)為,達(dá)到B點(diǎn)時無能量損失;AB段與水平面的夾角為重力加速度,,

(1)求小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大。

(2)求小物塊從C點(diǎn)拋出到擊中斜面的時間;

(3)改變小物塊從軌道上釋放的初位置,求小物塊擊中斜面時動能的最小值.

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