【題目】如圖所示的xoy坐標系中,在第象限內(nèi)存在沿y軸負向的勻強電場,第IV象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的P點垂直進入勻強電場,經(jīng)過x軸上的Q點以速度可進入磁場,方向與x軸正向成30°。若粒子在磁場中運動后恰好能再回到電場,已知=3L,粒子的重力不計,電場強度E和磁感應強度B大小均未知。求

1OP的距離

2)磁感應強度B的大小

3)若在O點右側(cè)2L處放置一平行于y軸的擋板,粒子能擊中擋板并被吸收,求粒子從P點進入電場到擊中擋板的時間

【答案】123

【解析】

試題(1)粒子在Q點進入磁場時

粒子從P點運動到Q點時間

OP間距離

2)粒子恰好能回到電場,即粒子在磁場中軌跡的左側(cè)恰好與y軸相切,設半徑為R

可得

3)粒子在電場和磁場中做周期性運動,軌跡如圖

一個周期運動過程中,在x軸上發(fā)生的距離為

P點到擋板的距離為22L,所以粒子能完成5個周期的運動,然后在電場中沿x軸運動2L時擊中擋板。

5個周期的運動中,在電場中的時間為

磁場中運動的時間

剩余2L中的運動時間

總時間

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,一塊長木板放在光滑的水平面上,在上放一物體,現(xiàn)以恒定的外力拉,由于、間摩擦力的作用,使上滑動,以地面為參照物,都向前移動一段距離.在此過程中( ).

A. 外力做的功等于動能的增量

B. 的摩擦力所做的功,等于的動能增量

C. 的摩擦力所做的功,等于的摩擦力所做的功

D. 外力做的功等于動能的增量和克服摩擦所做的功之和

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【題目】如圖甲,一維坐標系中有一質(zhì)量為m=2kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出),t=0時刻,物塊沿x軸開始做勻變速直線運動,如圖乙為其位置坐標和速率平方關系圖像的一部分,下列說法正確的是

A. t=4s時物塊的速率為2m/s

B. 物塊做勻加速直線運動且加速度大小為

C. t=4s時物塊位于x=4m

D. 0~4s時間內(nèi)物塊運動的位移4m

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【題目】如圖所示是氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時,一共可以輻射出6種不同頻率的光子,其中巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時釋放的光子,(  )

A. 6種光子中波長最長的是n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時產(chǎn)生的

B. 6種光子中,n=4能級躍遷到n=1能級釋放的光子康普頓效應最明顯

C. 使n=4能級的氫原子電離至少要0.85 eV的能量

D. 若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應,則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應

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【題目】某學生利用研究勻變速直線運動的實驗裝置來測量一個質(zhì)量為m=50g的重錘下落時的加速度值,該學生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過電磁打點計時器,實驗裝置如圖甲所示!

(1)以下是該同學正確的實驗操作和計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠?/span>:

①實驗操作:__________,然后____________ ,讓重錘自由落下,關閉電源。

②取下紙帶,取其中的一段標出計數(shù)點如圖乙所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,則重錘運動的加速度計算表達式為a=__________,代入數(shù)據(jù),可得加速度a=__________m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(2)該同學從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),重錘下落時的加速度比實際的重力加速度小,為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進方法:________________

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【題目】在溫州市科技館中,有個用來模擬天體運動的裝置,其內(nèi)部是一個類似錐形的漏斗容器,如圖甲所示。現(xiàn)在該裝置的上方固定一個半徑為R的四分之一光滑管道AB,光滑管道下端剛好貼著錐形漏斗容器的邊緣,如圖乙所示。將一個質(zhì)量為m的小球從管道的A點靜止釋放,小球從管道B點射出后剛好貼著錐形容器壁運動,由于摩擦阻力的作用,運動的高度越來越低,最后從容器底部的孔C掉下,(軌跡大致如圖乙虛線所示),已知小球離開C孔的速度為vAC的高度為H。求:

(1)小球達到B端的速度大。

(2)小球在管口B端受到的支持力大;

(3)小球在錐形漏斗表面運動的過程中克服摩擦阻力所做的功。

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【題目】某同學研究電子在電場中的運動時,電子僅受電場力作用,得到了電子由a點運動到b點的軌跡虛線所示圖中一組平行實線可能是電場線,也可能是等勢面,則下列說法正確的是

A不論圖中實線是電場線還是等勢面a點的電勢都比b點低

B不論圖中實線是電場線還是等勢面,a點的加速度都比b點小

C如果圖中實線是電場線,電子在a點動能較小

D如果圖中實線是等勢面,電子在a點電勢能較小

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【題目】將帶電荷量為6×10﹣6C的負電荷從電場中的A點移到B點,克服靜電力做了3×10﹣5J的功,再從B移到C,靜電力做了1.2×10﹣5J的功.則

(1)電荷從A移到B,再從B移到C的過程中,電勢能共改變了多少?

(2)如果規(guī)定A點的電勢能為零,則該電荷在B點和C點的電勢能分別為多少?

(3)若A點為零電勢點,則B、C兩點的電勢各為多少?

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【題目】一束電子束射入如圖所示的組合磁場中,其中磁場I的磁感應強度為B,方向向里,磁場橫向?qū)挾葹?/span>d,縱向延伸至無窮;磁場II的磁感應強度為B,方向向外,磁場橫向?qū)挾葹?/span>3d,縱向延伸至無窮。以粒子進入磁場點處為原點,射入方向為x軸正方向,建立平面直角坐標系。同時為了探測電子的位置,在磁場I的左側(cè)邊界鋪設了熒光屏。已知電子的比荷為K。忽略電子間的相互作用與重力作用。求:

(1)求粒子能夠進入磁場II的最小速度V1與進入?yún)^(qū)域二時的坐標。

(2)V1滿足(1)小題所給值時,當粒子速度為V2=5/3V1時離開磁場I時的坐標。

(3)V1滿足(1)小題所給值時,若運動的帶電粒子能使熒光屏發(fā)光,已知放射源放出的粒子速度為3V1>V>0.5V1那么熒光屏發(fā)光的坐標范圍是多少?

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