(10分)如圖,在3、4象限有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在1、2象限有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)從y軸上的P點(diǎn)(其坐標(biāo)為(0,a))水平向右發(fā)射一質(zhì)量為m,電量為q,速度為V0的帶電粒子(不計(jì)重力).它與+x方向成45°角進(jìn)入第4象限。

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大。

(2)若有一長(zhǎng)略大于3a的絕緣彈性板放在x軸上,且中點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合,問(wèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度多少時(shí),粒子與薄板彈性碰撞后(即碰撞前后水平分速度不變,豎直分速度大小不變,方向相反)可再次從第2象限直接回到P點(diǎn)?

 

【答案】

 

【解析】(1)(2)

試題分析:(1)由能量守恒定律可得:

     

(2)電荷要回到P點(diǎn),軌跡必須滿足對(duì)稱性,由對(duì)稱性可得:

電荷的回旋半徑r必須滿足:

同時(shí)為了保證電荷能夠與絕緣板碰撞,回旋半徑的最小值必須滿足:

又:

考點(diǎn):考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

點(diǎn)評(píng):本題難度較大,在電場(chǎng)中應(yīng)用動(dòng)能定理不難求得場(chǎng)強(qiáng)大小,但進(jìn)入磁場(chǎng)后粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如何還要判斷初速度方向,能夠明確回旋半徑的最小值是解決本題的關(guān)鍵

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年福州三中期中)(附加題,10分)如圖所示,質(zhì)量M=10kg,上表面光滑的足夠長(zhǎng)木板在水平拉力F=50N作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們質(zhì)量均為m=1kg,將一鐵塊無(wú)初速地放在木板最右端,當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L=1m時(shí)又無(wú)初速地在木板最右端放上第二個(gè)鐵塊;只要木板運(yùn)動(dòng)了L就在木板最右端無(wú)初速放一鐵塊。求:

 

   (1)第一個(gè)鐵塊放上后,木板運(yùn)動(dòng)lm時(shí),木板的速度多大?

   (2)最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上?

   (3)最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

10分)如圖6所示,一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),F(xiàn)使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí),細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線的拉力比開始時(shí)大40N。求:(重力加速度g=10m/s2)

(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小。

(2)線斷開的瞬間,小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小。

(3)如果小球離開桌面時(shí),速度方向與桌邊的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點(diǎn)垂直到桌邊的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

10分)如圖6所示,一根長(zhǎng)0.1m的細(xì)線,一端系著一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的小球,拉住線的另一端,使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加,當(dāng)小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時(shí)轉(zhuǎn)速的3倍時(shí),細(xì)線斷開,線斷開前的瞬間線的拉力比開始時(shí)大40N。求:(重力加速度g=10m/s2)

(1)線斷開前的瞬間,線的拉力大小。

(2)線斷開的瞬間,小球運(yùn)動(dòng)的線速度大小。

(3)如果小球離開桌面時(shí),速度方向與桌邊的夾角為60°,桌面高出地面0.8m,求小球飛出后的落地點(diǎn)垂直到桌邊的水平距離。

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年湖南省懷化市高三第一次調(diào)研(期中)考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(10分)用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1 、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。物體m1用一輕繩繞過(guò)定滑輪與m2相連,F(xiàn)將m2從高處由靜止開始釋放下落一定的高度h,帶著m1向上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1= 50g、m2=150g,則(不計(jì)紙帶的質(zhì)量,g取9.8m/s2結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)在紙帶上打下記數(shù)點(diǎn)5時(shí)m1 、m2的速度v = ________________ m/s;

(2)在打下0~~5點(diǎn)過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量DEk= _______________ J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量DEp=_____________ J;由此得出的結(jié)論是:在誤差允許的范圍內(nèi),m1 、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.                                                                  

(3)若某同學(xué)作出—h圖像如圖,由圖可算得重力加速度g =_____________ m/s2。

(4)查資料發(fā)現(xiàn):(3)問(wèn)中算得的重力加速度比當(dāng)?shù)刂亓铀俣刃,主要原因?u>            ___.

 

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科目:高中物理 來(lái)源:2014屆山東省日照市高三上學(xué)期第一次月考物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,質(zhì)量M=8  kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8  N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5  m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì),質(zhì)量為m=2  kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長(zhǎng)(取g=l0  m/s2)。求:

(1)小物塊放后,小物塊及小車的加速度大小各為多大?

(2)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?

(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過(guò)t=1.5  s小物塊通過(guò)的位移大小為多少? 

 

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