如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場；在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(方向未畫出)。已知OA＝OC＝CD＝DE＝EF＝L，OB＝L�，F(xiàn)在一群質(zhì)量為m、電荷量大小為q(重力不計(jì))的帶電粒子，分布在A、B之間。t＝0時(shí)刻，這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng)。觀察到從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子恰好從D點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場，然后從O點(diǎn)第一次離開磁場。

(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的正負(fù)及所加勻強(qiáng)磁場的方向；

(2)試推導(dǎo)帶電粒子第一次進(jìn)入磁場的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式；

(3)試求從A點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子，從O點(diǎn)第一次離開磁場時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角θ。(圖中未畫出)


 

[答案]　(1)負(fù)電　垂直紙面向里　(2)見解析　(3)45°

[解析]　

(1)由帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)方向可知：該帶電粒子帶負(fù)電；

根據(jù)帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的情況，由左手定則知?jiǎng)驈?qiáng)磁場方向沿垂直紙面向里。

(2)設(shè)帶電粒子在電場中的加速度為a，對于從A點(diǎn)進(jìn)入電場的粒子，有：

L＝at①

2L＝v0t1②

由①②式解得a＝③

y＝at2④

x＝v0t⑤

由④⑤式解得：x＝2⑥

從位置坐標(biāo)y出發(fā)的帶電粒子，從x位置坐標(biāo)離開電場

(3)由幾何知識(shí)可得：θ與帶電粒子第一次進(jìn)入磁場時(shí)與x軸正方向的夾角相等。對于從A點(diǎn)進(jìn)入電場的帶電粒子，其y軸方向的速度：

vy1＝at1⑦

tanθ＝⑧

由⑦⑧式解得：tanθ＝1，所以θ＝45°⑨

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧秤如圖甲所示，連接有掛鉤的拉桿與彈簧相連，并固定在外殼一端，外殼上固定一個(gè)圓環(huán)，可以認(rèn)為彈簧秤的總質(zhì)量主要集中在外殼(重力為G)上，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì)．現(xiàn)將該彈簧秤以兩種方式固定于地面上，如圖乙、丙所示，分別用恒力F0豎直向上拉彈簧秤，靜止時(shí) (　　)

A．乙圖讀數(shù)為F0－G，丙圖讀數(shù)為F0＋G

B．乙圖讀數(shù)為F0＋G，丙圖讀數(shù)為F0－G

C．乙圖讀數(shù)為F0，丙圖讀數(shù)為F0－G

D．乙圖讀數(shù)為F0－G，丙圖讀數(shù)為F0

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示．發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1.0 Ω，外接燈泡的電阻為9.0 Ω，則  (    )

A．電壓表的示數(shù)為6 V

B．在t＝0.01 s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零

C．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則電動(dòng)勢有效值為3 V

D．若線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)?5 r/s，則通過電燈的電流為1.2 A

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示,界面PQ與水平地面之間有一個(gè)正交的勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E,在PQ上方有一個(gè)帶正電的小球A自O(shè)靜止開始下落,穿過電場和磁場到達(dá)地面。設(shè)空氣阻力不計(jì),下列說法中正確的是(　　)

A.在復(fù)合場中,小球做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

B.在復(fù)合場中,小球下落過程中的電勢能增大

C.小球從靜止開始下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能等于其電勢能和重力勢能的減少量總和

D.若其他條件不變,僅增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,小球從原來位置下落到水平地面時(shí)的動(dòng)能不變

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖．直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O處有一電子發(fā)生器，朝xOy平面內(nèi)x≥0區(qū)域任意方向發(fā)射電子，電子的速率均為v0，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝，在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝.ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內(nèi)平行于y軸放置，電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線．不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用．

(1)求電子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大小；

(2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí)，恰好沒有電子打到板上，求感光板到y(tǒng)軸的距離x1；

(3)保持(2)中感光板位置不動(dòng)，若使所有電子恰好都能打到感光板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以及電子打到板上形成亮線的長度．

 

 

 

 

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如圖甲所示，MN左側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。現(xiàn)將一邊長為l、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框置于該磁場中，使線框平面與磁場垂直，且bc邊與磁場邊界MN重合。當(dāng)t=0時(shí)，對線框施加一水平拉力F，使線框由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)t=t0時(shí)，線框的ad邊與磁場邊界MN重合。圖乙為拉力F隨時(shí)間變化的圖線。由以上條件可知，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（     ）

A．       B．    C．        D．

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如圖所示，足夠長的粗糙斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa’和bb’與斜面底邊平行，且間距為d=0.1m，在aa’b’b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g，總電阻為R=1Ω，邊長也為d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，其初始位置PQ邊與aa’重合，現(xiàn)讓金屬線圈以一定初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬線圈從最高點(diǎn)返回到磁場區(qū)域時(shí)，線圈剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知線圈與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，不計(jì)其他阻力，求：(取sin37°=0.6, cos37°=0.8)

（1）線圈向下返回到磁場區(qū)域時(shí)的速度；

（2）線圈向上離開磁場區(qū)域時(shí)的動(dòng)能；

（3）線圈向下通過磁場過程中，線圈電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。

 

 

 

 

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：


圖示為一直角棱鏡的橫截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°。一平行細(xì)光束從O點(diǎn)沿垂直于bc面的方向射入棱鏡。已知棱鏡材料的折射率n＝，若不考慮原入射光在bc面上的反射光，則有光線（  ）

A．從ab面射出                           B．從ac面射出

C．從bc面射出，且與bc面斜交         D．從bc面射出，且與bc面垂直

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，A、B兩球質(zhì)量均為m．固定在輕彈簧的兩端，分別用細(xì)繩懸于O點(diǎn)，其中球A處在光滑豎直墻面和光滑水平墻面的交界處，已知兩球均處于平衡狀態(tài)，OAB恰好構(gòu)成一個(gè)正三角形，則下列說法正確的是（重力加速度為g）

    A．球A可能受到四個(gè)力的作用

    B．彈簧對球A的彈力大于對球B的彈力

    C．繩OB對球B的拉力大小一定等于mg

    D．繩OA對球A的拉力大小等于或小于1.5mg

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