【題目】如圖所示,兩個相同的等腰直角三角形區(qū)域CDEFGH中均有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,E、F、G處在同一水平直線上,D、C、H也處于同一水平直線.平行四邊形區(qū)域EFHC間存在勻強(qiáng)電場.一個重力不計(jì)的帶正電的粒子從邊界ED上的P點(diǎn)射入磁場,速度v的方向與EC邊平行,再從EC邊沿水平方向射出,已知GH長度為L,且L=(2+ ) d,EPEF的長度均為d.帶電粒子的比荷=k,區(qū)域FGH中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2. 

(1) 求區(qū)域CDE內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;

(2) 若電場方向豎直向下,粒子到達(dá)電場邊界FH時,速度方向恰好與其平行,求粒子在電場中運(yùn)動的時間;

(3) 若電場方向水平向右,要使粒子從GF邊界射出磁場,求電場強(qiáng)度大小滿足的條件.

【答案】(1)(2) (3)0<E≤

【解析】(1) 粒子在區(qū)域CDE內(nèi)軌道半徑為R1

解得:;

(2) 粒子到達(dá)FHvy=v

x=vt

由幾何關(guān)系得x=d+y

解得:

(3) 設(shè)EFHC間電場強(qiáng)度大小為E時,粒子以大小為v1的速度進(jìn)入FGH區(qū)域,在FGH內(nèi)運(yùn)動的半徑為R,則

粒子到達(dá)FH邊界時距GFDC的距離分別為d

若粒子運(yùn)動到邊界GF時速度恰好沿GF方向,則軌道半徑

若粒子運(yùn)動到邊界GH時速度恰好沿HG方向,則軌道半徑R3=d

要使粒子從GF邊界射出磁場,其軌道半徑須滿足R2<R≤R3

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】如圖所示,線圈L與小燈泡A并聯(lián)后接到電源上。先閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后,通過線圈的電流為I1,通過小燈泡的電流為I2。斷開開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)小燈泡閃亮一下再熄滅。則下列說法正確的是(  )

A. I1<I2

B. I1I2

C. 斷開開關(guān)前后,通過線圈的電流方向不變

D. 斷開開關(guān)前后,通過小燈泡的電流方向不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(未畫出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O。已知粒子穿越鋁板時,其動能損失一半,速度方向和電荷量不變。不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為(  )

A. 2 B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計(jì)且足夠長的U型金屬框架放置在傾角θ=37°的絕緣斜面上,該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T。質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.4 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上,從靜止開始沿框架無摩擦下滑,與框架接觸良好?蚣艿馁|(zhì)量M=0.2 kg、寬度l=0.4 m,框架與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g10 m/s2sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。

1若框架固定,求導(dǎo)體棒的最大速度vm

2若框架固定,棒從靜止開始下滑5.75 m時速度v=5 m/s,求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過ab棒的電量q

3若框架不固定,求當(dāng)框架剛開始運(yùn)動時棒的速度v1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為測量一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r,實(shí)驗(yàn)室提供有以下器材:一個滿偏電流為1mA、內(nèi)阻為250Ω的電流表G;一個開關(guān);兩個電阻箱(0~99.99Ω)和若干導(dǎo)線。某同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲的電路進(jìn)行測量:

(1)由于電流表G的量程較小,首先將G改裝成量程為100mA的電流表,則電阻箱的阻值應(yīng)調(diào)為____Ω。

(2)改變電阻箱R的值,讀出R與對應(yīng)表頭的示數(shù)。當(dāng)R的值為26.10Ω時,G的示數(shù)為0.50mA;當(dāng)R的值為14.70Ω時,G的示數(shù)為0.80mA;可求得電池的電動勢E=_____V,內(nèi)阻r=____Ω。

(3)如圖乙所示,用一量程為0.1A,內(nèi)阻為5.0Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表A對改裝的100mA電表進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時需選取的刻度為20mA~100mA。用該干電池供電,則定值電阻應(yīng)選用下列的________;滑動變器R′應(yīng)選用下列的_________。(填選項(xiàng)前字母)

A.5Ω B.10Ω C.50Ω D.100Ω

(4)若校對中發(fā)現(xiàn)改裝的電表的示數(shù)總略小于標(biāo)準(zhǔn)電流表A的示數(shù),可采用的校正措施是________(選填減小增大”)的阻值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1,b是原線圈的中心抽頭,圖中電表均為理想的交流電表,定值電阻R=10Ω,其余電阻均不計(jì).從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓.下列說法正確的是(  )

A. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時,電壓表的示數(shù)為31.1V

B. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且在0.01s時,電流表示數(shù)為4.4A

C. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?/span>25Hz

D. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時,原線圈的輸入功率變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R圓弧形軌道,半徑OB水平、直徑COD豎直。圓弧BC光滑、圓弧CD粗糙。一個質(zhì)量為m的小球自B點(diǎn)的正上方距離為6RA點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D時對軌道的壓力為3mg(g為重力加速度),不計(jì)空氣阻力.下列說法中正確的是

A. 小球到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為

B. 小球到達(dá)最低點(diǎn)C點(diǎn)時對軌道的壓力大小為15mg

C. 小球從B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中,小球克服合外力所做的功為2mgR

D. 小球從C點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)的過程中,克服摩擦力做的功為3mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,先測得擺線長為101.00cm,擺球直徑為2.00cm,然后用秒表記錄了單擺振動50次所用的時間為101.5 s。則:

(1)他測得的重力加速度g =___________.(計(jì)算結(jié)果取三位有效數(shù)字)

(2)他測得的g值偏小,可能原因是:_________。

A.測擺線長時擺線拉得過緊。

B.?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了。

C.開始計(jì)時時,秒表過遲按下。

D.實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動計(jì)為50次。

3)為了提高實(shí)驗(yàn)精度,在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長l并測出相應(yīng)的周期T,從而得出一組對應(yīng)的lT的數(shù)值,再以l為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線,并求得該直線的斜率K。則重力加速度g =___________。(用K表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的滑塊,從傾角為θ的斜面頂端無初速度沿斜面下滑至底端,末速度大小為v,則( 。

A. 此過程中重力的平均功率為mgv

B. 此過程中重力的平均功率為

C. 到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvcosθ

D. 到達(dá)底端時重力的瞬時功率為mgvsinθ

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