【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場.一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為(-L,0)A點.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標(biāo)為(0,2L)C點,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不考慮電子的重力和電子之間的相互作用).求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大。

(2)電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ;

(3)圓形磁場的最小半徑Rmin.

【答案】(1) (2)45°(3)

【解析】

(1)粒子在電場中做類似平拋運動,x方向勻速,y方向勻加速,根據(jù)運動學(xué)公式列式求解;
(2)先根據(jù)運動學(xué)公式列式求解出x、y方向的分速度,然后根據(jù)幾何關(guān)系列式求解;也可以根據(jù)類似平拋運動速度偏轉(zhuǎn)角的正切是位移偏轉(zhuǎn)角正切的2倍直接求解;
(3)根據(jù)平拋運動的特點畫出粒子在電場中的軌跡,然后根據(jù)粒子運動的兩個方向畫出粒子在磁場中運動的軌跡,先根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解出軌跡的半徑,然后求得磁場的最小半徑

(1)從AC的過程中,電子做類平拋運動,
x方向:
y方向:
聯(lián)立解得:;
(2)設(shè)電子到達(dá)C點的速度大小為,方向與y軸正方向的夾角為
由動能定理得:

解得:,故,則:;
(3)電子運動軌跡如圖所示:

電子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為:
電子在磁場中偏轉(zhuǎn)后垂直于ON射出,

磁場最小半徑為:。

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下對直導(dǎo)線內(nèi)部做一些設(shè)導(dǎo)線單位體積內(nèi)有n個自由電子,電子電荷量為e,自由電子定向移動的平均速率為v。現(xiàn)將導(dǎo)線中電流I與導(dǎo)線橫截面積S的比值定義為電流密度,其大小用j表示。

(1)請建立微觀模型,利用電流的定義,推導(dǎo)j=nev;

(2)從宏觀角度看,導(dǎo)體兩端有電壓導(dǎo)體中就形成電流;從微觀角度看若導(dǎo)體內(nèi)沒有電場,自由電子就不會定向移動。設(shè)導(dǎo)體的電阻率為ρ導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)為E,試猜想jE的關(guān)系并推導(dǎo)出jρ、E三者間滿足的關(guān)系式。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用圖示的裝置探究小車做勻變速直線運動的規(guī)律:

(1)下列做法中對于提高實驗結(jié)果精度有利的是__________.

A.選用盡可能光滑的木板,以減少摩擦阻力

B.選用質(zhì)量盡量小一些的砝碼桶,以使小車加速度盡量小

C.開始時讓小車盡可能遠(yuǎn)離打點計時器

D.細(xì)繩保持與木板平行

(2)圖乙為該小組得到的一條紙帶,相鄰兩個記數(shù)點間還有四個點未畫出,根據(jù)己知數(shù)據(jù)可計算出小車在C點的運動速度______m/s,運動的加速度a=______ m/s2 (結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載:明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之,曰:無煩也,我能正之。游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則

A. F一定,θ大時

B. F一定,θ小時

C. θ一定,F大時

D. θ一定,F小時

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球,若運動過程中小球受到的阻力與其速率成正比,落地速率為k v0 (0<k<1),且落地前小球已經(jīng)做勻速運動,已知重力加速度為g。下列說法正確的是

A. 小球上升過程中的平均速度大于 B. 小球加速下落過程中的平均速度小于

C. 小球拋出瞬間的加速度大小為(1+k)g D. 小球拋出瞬間的加速度大小為(1+)g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是某同學(xué)探究加速度與力的關(guān)系的實驗裝置。他在氣墊導(dǎo)軌上安裝了一個光電門B,在滑塊上固定一遮光條,滑塊用細(xì)線繞過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與力傳感器相連(力傳感器可測得細(xì)線上的拉力大。,力傳感器下方懸掛鉤碼,每次滑塊都從A處由靜止釋放。

(1)該同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d,如圖所示,則d=________mm。

(2)下列不必要的一項實驗要求是________。(請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母)

A應(yīng)使滑塊質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼和力傳感器的總質(zhì)量 B.將氣墊導(dǎo)軌調(diào)節(jié)水平

C.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行 D..應(yīng)使A位置與光電門間的距離適當(dāng)大些

(3)實驗時,每次均將滑塊從A位置由靜止釋放,由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門B的時間t,若要得到滑塊的加速度,還需要測量的物理量是_______________。(寫出文字及對應(yīng)的物理符號)

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【題目】單選如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)過圖線A→B→C→A的狀態(tài)變化過程,AB的延長線過O點,CA與縱軸平行由圖線可知

AA→B過程壓強(qiáng)不變,氣體對外做功

BB→C過程壓強(qiáng)增大,外界對氣體做功

CC→A過程壓強(qiáng)不變,氣體對外做功

DC→A過程壓強(qiáng)減小,外界對氣體做功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將橫截面積為S的圓柱形氣缸固定在鐵架臺上,內(nèi)有可自由移動的輕質(zhì)活塞,活塞通過輕桿與重物m相連,將一團(tuán)燃燒的輕質(zhì)酒精棉球經(jīng)閥門K放置于活塞上,棉球熄滅時立即關(guān)閉閥門K,此時活塞距離氣缸底部為之后,缸內(nèi)氣體冷卻至環(huán)境溫度時,重物上升高度為已知環(huán)境溫度恒為,外界大氣壓為,缸內(nèi)氣體可以看作是理想氣體,則  

A. 重物離開地面穩(wěn)定后,氣體壓強(qiáng)可能大于

B. 重物離開地面穩(wěn)定后,氣體壓強(qiáng)一定小于

C. 酒精棉球熄滅的瞬間,缸內(nèi)氣體的溫度t可能等于

D. 酒精棉球熄滅的瞬間,缸內(nèi)氣體的溫度t可能等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑的鐵球靜止,需加一水平力F,F過球心,下列說法正確的是

A. 球一定受墻的彈力且水平力F越大,越大

B. 球可能受斜面的彈力且水平力F越大,越小

C. 球一定受斜面的彈力且水平力F越大,越大

D. 球一定受斜面的彈力大小與水平力F大小無關(guān)

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