如圖所示,空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線,在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小都為B.折線的頂角∠A=90°,P、Q是折線上的兩點,AP=AQ=L.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿PQ方向射出,不計微粒的重力.
(1)若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強電場,能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運動到Q點,則場強為多大?
(2)撤去電場,為使微粒從P點射出后,途經(jīng)折線的頂點A而到達Q點,求初速度v應(yīng)滿足什么條件?
(3)求第(2)中微粒從P點到達Q點所用時間的最小值.
(1)v0B ;(2),n=1、2、3、…… (3)
【解析】
試題分析:(1)電場力與洛倫茲力平衡得:qE=qv0B得:E=v0B
(2)根據(jù)運動的對稱性,微粒能從P點到達Q點,應(yīng)滿足
其中x為每次偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的弦長,偏轉(zhuǎn)圓弧對應(yīng)的圓心角為或.
設(shè)圓弧的半徑為R,則有2R2=x2,可得:
又 由①②③式得:,n=1、2、3、……
(3)當n取奇數(shù)時,微粒從P到Q過程中圓心角的總和為
, ,其中n=1、3、5、……
當n取偶數(shù)時,微粒從P到Q過程中圓心角的總和為:
,其中n=2、4、6、
欲使時間最小,取n=1或者2,此時
考點:帶電粒子在勻強磁場中的運動.
科目:高中物理 來源:2014-2015學年遼寧省錦州市高三上學期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,實線表示電場線,虛線表示帶電粒子運動的軌跡.帶電粒子只受電場力的作用,運動過程中電勢能逐漸減小,它運動到b處時的運動方向與受力方向可能的是( )
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科目:高中物理 來源:2014-2015學年重慶市校高二上學期第三次月考物理卷(解析版) 題型:實驗題
(6分)螺旋測微器(千分尺)的可動刻度上的刻度為50等份,每一小格表示 mm,旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測微螺桿就前進或后退 mm。用螺旋測微器測量金屬絲的直徑,其中某一次測量結(jié)果如圖所示,其讀數(shù)應(yīng)為 mm。
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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高三上學期期末物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,L1和L2為兩條平行的虛線,L1上方和L2下方都是范圍足夠大,且磁感應(yīng)強度相同的勻強磁場,A、B兩點都在L2上.帶電粒子從A點以初速度v0與L2成30°角斜向右上方射出,經(jīng)過偏轉(zhuǎn)后正好過B點,經(jīng)過B點時速度方向也斜向上,不計重力,下列說法正確的是
A.若將帶電粒子在A點時的初速度變大(方向不變),它仍能經(jīng)過B點
B.帶電粒子經(jīng)過B點時的速度一定跟在A點時的速度大小相同
C.此帶電粒子既可以是正電荷,也可以是負電荷
D.若將帶電粒子在A點時的初速度方向改為與L2成60°角斜向右上方,它將不能經(jīng)過B點
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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省高三上學期期末物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,平行金屬板A、B水平正對放置,分別帶等量異號電荷。一帶點微粒水平射入板間,在重力和電場力共同作用下運動,軌跡如圖中虛線所示,那么
A.若微粒帶正電荷,則A板一定帶正電荷
B.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加
C.微粒從M點運動到N點動能一定增加
D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加
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科目:高中物理 來源:2014-2015學年浙江省高二上學期期末物理卷(解析版) 題型:實驗題
如圖所示的電路中,1、2、3、4、5、6為連接點的標號。在開關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。現(xiàn)用多用電表檢查電路故障,需要檢測的有:電源、開關(guān)、小燈泡、3根導線以及電路中的各點連接。
(1)為了檢測小燈泡以及3根導線,在連接點1、2已接好的情況下,應(yīng)當選用多用電表的 擋。在連接點1、2同時斷開的情況下,應(yīng)當選用多用電表的 擋。
(2)在開關(guān)閉合情況下,若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電動勢,則表明__ 可能有故障
(3)將小燈泡拆離電路,寫出用多用表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。
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科目:高中物理 來源:2014-2015學年浙江省高二上學期期末物理卷(解析版) 題型:選擇題
電動勢為E,內(nèi)阻為r的電池與固定電阻、可變電阻R串聯(lián),如圖所示,設(shè),,當變阻器的滑動片自a端向b端滑動時,下列物理量中隨之增加的是
A.電池的輸出功率 B.變阻器消耗的功率
C.固定電阻上的消耗功率 D.電池內(nèi)電阻上的消耗功率
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科目:高中物理 來源:2014-2015學年云南省高一上學期期末考試物理卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,軸在水平地面內(nèi),軸沿豎直方向。圖中畫出了從軸上沿軸正向拋出的三個小球a、b和c的運動軌跡,其中b和c是從同一點拋出的,不計空氣阻力,則( )
A.a(chǎn)的飛行時間比b的長
B.b的飛行時間比c的長
C.a(chǎn)的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
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科目:高中物理 來源:2014-2015學年山西大學附屬中學高二12月月考物理卷(解析版) 題型:選擇題
兩根通電的長直導線平行放置,電流分別為I1和I2,且,電流的方向如圖所示,在與導線垂直的平面上有a、b、c、d四點,其中a、b在導線橫截面連線的延長線上,c、d在導線橫截面連線的垂直平分線上,則導體中的電流在這四點產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強度可能為零的是( )
A.a(chǎn)點 B.b點 C.c點 D.d點
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