在水平光滑的絕緣如圖所示的直角坐標(biāo)系中,對于第I象限和第IV象限,其中一個象限有垂直紙面向外的勻強磁場B,另一象限有平行紙面的勻強電場E,一個比荷為= 2×10C/kg的電荷,從坐標(biāo)原點處以速度v0=4×106 m/s進入第IV象限,v0x軸成45°,已知電荷通過P(,0)點第一次經(jīng)x軸進入第I象限,并且經(jīng)過時間t =2×104 s,以大小相同、方向相反的速度回到P(,0)點.

(1)問電荷帶正電還是帶負電,勻強電場存在哪個象限,方向如何?

(2)求磁感應(yīng)強度和電場強度的大;

(3)求電荷第三次經(jīng)過x軸的位置.

(4)若電荷第三次經(jīng)過x軸時突然改變勻強電場的大小,使電荷第四次回到x軸時恰好是P點,求改變后的電場強度大小


參考解答:

(1)負電  勻強電場  方向與X軸成450                       

(2)在第四象限中,由向心力公式得:  而 解得

 

在電場中,                            

解得:

(3)由圖可知:    (2分)

(4)第三次經(jīng)過x軸后,電荷做類平拋運動,如圖所示:

         

由牛頓第二定律:

解得:

評分標(biāo)準(zhǔn):(1)問4分,(2)問7分,(3)問2分 ,(4)問7分,共20分.


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖物-6所示為垂直紙面方向的圓形勻強磁場,半徑為R。有甲、乙兩個質(zhì)量和電荷量大小都相同的異種帶電粒子沿直徑方向分別由A、B兩點射入磁場,并且都從C點射出磁場,C點到AB的距離為/2R,若帶電粒子只受洛倫茲力,下列說法正確的是(  )

A.甲乙速度之比2:1  B.甲乙時間之比1:2

C.甲乙路程之比3:2  D.甲乙半徑之比2:1

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下列說法正確的是

A.氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的碰撞引起的,它跟氣體分子的密集程度以及氣體分子的平均動能有關(guān)

B.在繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果

C.液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向同性的特點

D.當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時,分子間的距離越大,分子勢能越小

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    我國的月球探測計劃“嫦娥工程”分為“繞、落、回”三步!版隙鹑枴钡娜蝿(wù)是“落”。  2013年12月2日,“嫦娥三號”發(fā)射,經(jīng)過中途軌道修正和近月制動之后,“嫦娥三號”探測器進入繞月的圓形軌道I。12月12日衛(wèi)星成功變軌,進入遠月點P、近月點Q的橢圓形軌道II。如圖所示。 2013年12月14日,“嫦娥三號”探測器在Q點附近制動,由大功率發(fā)動機減速,以拋物線路徑下降到距月面100米高處進行30s懸停避障,之后再緩慢豎直下降到距月面高度僅為數(shù)米處,為避免激起更多月塵,關(guān)閉發(fā)動機,做自由落體運動,落到月球表面。

已知引力常量為G,月球的質(zhì)量為M,月球的半徑為R,“嫦娥三號”在軌道I上運動時的質(zhì)量為m P、Q點距月球表面的高度分別為h1、h2

(1)求“嫦娥三號”在圓形軌道I上運動的速度大。

(2)已知“嫦娥三號”與月心的距離為r時,引力勢能為(取無窮遠處引力勢能為零),其中m為此時“嫦娥三號”的質(zhì)量。

         若“嫦娥三號”在軌道II上運動的過程中,動能和引力勢能相互轉(zhuǎn)化,它們的總量保持不變。已知“嫦娥三號”經(jīng)過Q點的速度大小為v,請根據(jù)能量守恒定律求它經(jīng)過P點時的速度大。

(3)“嫦娥三號”在P點由軌道I變?yōu)檐壍繧I的過程中,發(fā)動機沿軌道的切線方向瞬間一次性噴出一部分氣體,已知噴出的氣體相對噴氣后“嫦娥三號”的速度大小為u,求噴出的氣體的質(zhì)量。

 


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如圖,一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場僅限于直角邊為L的等腰直角三角形虛線區(qū)域內(nèi),一固定的每邊長為2L正方形金屬框,單位長度的電阻為r0,每條邊的材料均相同,現(xiàn)讓有界勻強磁場沿如圖所示方向,以速度v0向右勻速通過金屬框,磁場穿過金屬框的過程中,下列判斷正確的是

A.金屬框中產(chǎn)生電流先逆時針后順時針     B.金屬框中的感應(yīng)電流最大為

C.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為           D.金屬框所受安培力的最大值為

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1919年,盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子.科學(xué)研究表明其核反應(yīng)過程是:α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復(fù)核,復(fù)核發(fā)生衰變放出質(zhì)子,變成氧核.設(shè)α粒子質(zhì)量為m1,初速度為v0,氮核質(zhì)量為m2,質(zhì)子質(zhì)量為m0,氧核的質(zhì)量為m3,不考慮相對論效應(yīng).

①寫出盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程_                               

  ②α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復(fù)核的瞬間,復(fù)核的速度為多大?

  ③求此過程中釋放的核能.

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如果太陽系幾何尺寸等比例地縮小,當(dāng)太陽和地球之間的平均距離為1m時,地球繞太陽公轉(zhuǎn)近似為勻速圓周運動,則下列物理量變化正確的是(假設(shè)各星球的密度不變)(        )

A.地球受到的向心力比縮小前的大

B.地球的向心加速度比縮小前的小

C.地球繞太陽公轉(zhuǎn)周期與縮小前的相同

D.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度比縮小前的大

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如圖所示,在以坐標(biāo)原點O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強電場和勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,磁場方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子(不計重力)從O點沿y軸正方向以某一速度射人,帶電粒子恰好做勻速直線運動,經(jīng)時間從P點射出。

    (1)求電場強度的大小和方向。

    (2)若僅撤去磁場,帶電粒子仍從O點以相同的速度射入,經(jīng)/2時間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運動加速度的大小。

    (3)若僅撤去電場,帶電粒子仍從O點沿原方向射入,且速度為原來的4倍,求粒子在磁場中運動的時間

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如圖甲,傾角為37°的斜面是由一種特殊材料制作而成,其總長度為,底端固定一勁度系數(shù)為k、原長為的輕彈簧,彈簧另一端與質(zhì)量為m的物體相連接,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ隨距底端O點的距離x變化關(guān)系如圖乙所示,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(sin37°=0.6,cos37°=0.8).下列說法正確的是

A.不論k為何值,物體都不能靜止在斜面中點

B.若,物體只能靜止在斜面中點以下某處

C.若,物體只能靜止在斜面中點以上某處

D.若,物體能靜止在斜面中點上、下某處

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