【題目】如圖所示,在水平線ab下方有一勻強電場,方向豎直向下,ab的上方存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直紙面向里,磁場中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域,外圓與ab的交點分別為MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場中P點靜止釋放,經(jīng)過時間t0 ,M進入磁場,從N射出,不計粒子重力。

(1)求電場強度E的大;

(2)若粒子從與P同一水平線上的Q點水平射出,同樣能由M進入磁場,從N射出,粒子從MN的過程中,始終在環(huán)形區(qū)域中運動,且與內(nèi)圓相切,求粒子在M點的速度vM的大。

(3)在(2)的條件下求粒子在Q時速度的大。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

由牛頓第二定律結(jié)合粒子在電場中的加速時間,可求電場強度;根據(jù)洛倫茲力提供向心力即可求出粒子到達(dá)M點的速度;根據(jù)運動的合成與分解,可求粒子在Q時速度的大小。

1)設(shè)粒子在磁場中運動的速度大小為v,所受洛倫茲力提供向心力,有

設(shè)粒子在電場中運動的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有qE =ma;

粒子在電場中做初速度為零的勻加速直線運動,有v=at

聯(lián)立各式得;

2)設(shè)粒子在磁場中的軌跡半徑為,由幾何關(guān)系可

洛倫茲力提供向心力:

聯(lián)立得

3)粒子從Q射出后在電場中做類平拋運動,在電場方向上的分運動和從P釋放后的運動情況相同,所以粒子進入磁場時沿豎直方向的速度同樣為v,在垂直于電場方向的分速度始終為,由運動的合成和分解可知

聯(lián)立各式得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運動,遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時,通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象.

1)實驗前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的t1 _______t2(選填“=”)時,說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.

2)用螺旋測微器測遮光條寬度d,測量結(jié)果如圖丙所示,則d=____mm

3)滑塊P用細(xì)線跨過氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖14甲所示位置釋放,通過計算機得到的圖象如圖14乙所示,若t1、t2d已知,要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒,還應(yīng)測出____(寫出物理量的名稱及符號).

4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_____,則表明在上述過程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】中央電視臺某節(jié)目多次報道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村電價過高,農(nóng)民負(fù)擔(dān)過重,不利于國家扶貧政策的展開,其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化,近來進行農(nóng)村電網(wǎng)改造,為減少遠(yuǎn)距離輸電的損耗從而降低電費價格, 某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能.若輸送的總功率為P0,輸電電壓為U,輸電導(dǎo)線的總電阻為R線.則下列說法正確的是(   )

A. 輸電線上的電流I

B. 輸電線上的電流I

C. 輸電線上損失的功率

D. 輸電線上損失的功率P

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為足夠長的斜面,某同學(xué)利用傳感器測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度,如圖所示為通過計算機繪制出的滑塊上滑過程的圖。已知,,g求:

滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);

滑塊從出發(fā)點返回到底端整個過程中損失的機械能;

1s末滑塊的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動理論和物體的內(nèi)能,下列說法正確的是__________。

A. 物體的溫度升高時,分子熱運動的平均動能一定增大

B. 能出污泥而不染,說明擴散現(xiàn)象在和污泥中不能進行

C. 當(dāng)分子間的距離減小時,分子間的引力和斥力都增大但斥力增大得更快

D. 若氣體的摩爾質(zhì)量為M,密度為p阿伏加德羅常數(shù)為NA,則氣體的分子體積為

E. 分子勢能和分子間作用力的合力可能同時隨分子間距離的增大而增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩等量異種電荷在同一水平線上,它們連線的中點為O,豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平,圓心在O點,圓弧的半徑為R,C為圓弧上的一點,OC與豎直方向的夾角為37°,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放,沿軌道滾動到最低點時速度v=,g為重力加速度,取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,則(

A. 電場中B點的電勢為

B. 電場中A點的電勢為

C. 小球運動到B點時的動能為2mgR

D. 小球運動到C點時,其動能與電勢能的和為1.3mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點,它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強外磁場中,外磁場的磁感應(yīng)強度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點的磁感應(yīng)強度大小分別為,方向也垂直于紙面向外。則(

A. 流經(jīng)L1的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

B. 流經(jīng)L2的電流在b點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

C. 流經(jīng)L1的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

D. 流經(jīng)L2的電流在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺寸上的形貌,為了有效減弱外界震動對STM的擾動,在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ豎直安裝若干對紫銅薄板,并施加磁場來快速衰減其微小震動,如圖所示.無擾動時,按下列四種方案對紫銅薄板施加恒定磁場;出現(xiàn)擾動后,對于紫銅薄板上下及其左右震動的衰減最有效的方案是(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某多用電表內(nèi)歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲的虛線框所示。一學(xué)習(xí)小組將電阻箱和電壓表并聯(lián)后接到多用電表兩表筆A、B上,采用圖甲的電路測量多用電表歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻RΩ和其內(nèi)部電池的電動勢E(電壓表的內(nèi)阻很大,它在該電路中的分流作用可以忽略),實驗操作步驟如下:

(1)先調(diào)整指針定位螺絲再將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”,紅黑表筆短接調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在表盤___________(填左”)側(cè)零刻度處。

(2)電阻箱和電壓表并聯(lián)后的兩端分別接在表筆AB上,正確的接法是:電壓表的正接線柱要接在多用電表的表筆___________(“A"“B”)上。

(3)改變電阻箱的阻值,分別讀出多組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R,并將對應(yīng)的的值計算出來并記錄在表格中,再畫出圖像如圖乙所示,若圖乙中圖線的斜率為k1、與縱軸的截距為b1,則所測內(nèi)部電池的電動勢E=___________,歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻RΩ=___________。(k1、b1表示)

(4)一位同學(xué)提出了數(shù)據(jù)處理的另一種思路:先計算出,然后畫U-圖像如圖丙所示。由圖丙得到圖線斜率為k2、與縱軸的截距為b2,則電池的電動勢E=___________,歐姆擋“×1”正常工作時的內(nèi)阻RΩ=___________。(k2、b2表示)

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