【題目】如圖所示，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界OP與水平方向夾角為=45°，緊靠磁場邊界放置長為6d、間距為d的平行金屬板M、N，M板與磁場邊界的交點(diǎn)為P，磁場邊界上的O點(diǎn)與N板在同一水平面上．在兩板間存在如圖所示的交變電場(取豎直向下為正方向)其周期.某時刻從O點(diǎn)豎直向上以初速度v0發(fā)射一個電量為+q的粒子，結(jié)果粒子恰在圖乙中的時刻從P點(diǎn)水平進(jìn)入板間電場。最后從電場的右邊界射出．不計(jì)粒子重力。求：

(1)粒子的質(zhì)量m；

(2)粒子從0點(diǎn)進(jìn)入磁場到射出電場運(yùn)動的總時間t；

(3)粒子從電場中射出點(diǎn)到M點(diǎn)的距離．

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系求出軌跡半徑，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出粒子質(zhì)量；
（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，在電場中做類平拋運(yùn)動，分別求出粒子在磁場和電場中運(yùn)動的時間，即可得出粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場到射出電場運(yùn)動的總時間；
（3）根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出粒子在豎直方向上的位移即可；

（1）粒子在磁場中運(yùn)動運(yùn)動軌跡如圖，

軌跡半徑為：
由牛頓第二定律得：，解得：；
（2）粒子在磁場中運(yùn)動的周期為：
則在磁場運(yùn)動的時間為：
粒子在電場中做曲線運(yùn)動，在與極板平行方向上的分運(yùn)動為勻速直線運(yùn)動
運(yùn)動時間為：
從O點(diǎn)到離開電場的總時間為：，解得：；

（3）粒子在電場中運(yùn)動時間

當(dāng)粒子從時刻自P點(diǎn)進(jìn)入電場后，在豎直方向上運(yùn)動一個周期內(nèi)的位移為0，速度圖象如圖所示：

故粒子在內(nèi)運(yùn)動的豎直位移，，解得。

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】如圖所示，A、B兩個物體放在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上，A的質(zhì)量是m，B的質(zhì)量為2m，B離軸距離為R，A離軸距離為2R，在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速增加的過程中，兩物體始終相對盤靜止，則

A. A與B的線速度之比為︰1

B. A與B的角速度之比為1：1

C. A與B的向心加速度之比為1：1

D. 摩擦力對物體做正功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈。當(dāng)一豎直放置的通有恒定電流的螺線管沿線圈中線AB正上方水平快速通過時，若線圈始終不動，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向的運(yùn)動趨勢，下列說法中正確的是(　 　)

A. FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢向左

B. FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢先向右后向左

C. FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動趨勢先向左后向右

D. FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動趨勢向右

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L的輕桿，一端固定一個小球，另一端固定在光滑的水平軸上，使小球在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動，小球在最高點(diǎn)的速度為v ，下列說法中正確的是（ ）

A. V的最小值為

B. 當(dāng)V由零逐漸增大時，小球向心力也逐漸增大

C. 當(dāng)V由零逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸增大

D. 當(dāng)V由零逐漸增大時，桿對小球的彈力逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的xOy平面上，以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心的四分之一圓形區(qū)域MON內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2.0×10-3T的勻強(qiáng)磁場，其中M、N點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)O為，磁場方向垂直紙面向里．坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個粒子源，不斷地向xOy平面發(fā)射比荷為=5×107 C／kg的帶正電粒子，它們的速度大小都是v=1×105m／s，與x軸正方向的夾角分布在0～90°范圍內(nèi)．（計(jì)算結(jié)果用π來表示）

(1)求平行于x軸射入的粒子，出射點(diǎn)的位置及在磁場中的運(yùn)動時間；

(2)求恰好從M點(diǎn)射出的粒子，從粒子源O發(fā)射時的速度與x軸正向的夾角；

(3)若粒子進(jìn)入磁場前經(jīng)加速使其動能增加為原來的2倍，仍從O點(diǎn)垂直磁場方向射入第一象限，求粒子在磁場中運(yùn)動的時間t與射入時與x軸正向的夾角的關(guān)系．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，力傳感器固定在天花板上，細(xì)線一端吊著小球，一端連在力傳感器上傳感器顯示細(xì)線拉力的大小。小球的質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

(1)實(shí)驗(yàn)開始前，用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球的直徑D=________mm。再讓小球處于自然懸掛狀態(tài)，測出懸線的長為L。

(2)將小球拉離平衡位置使細(xì)線與豎直方向成一定的張角θ，由靜止釋放小球，使小球在豎直面內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動，力傳感器測出懸線的拉力隨時間變化的關(guān)系如圖丙所示，則小球運(yùn)動到最低點(diǎn)時速度的大小為v=________。小球擺到最高點(diǎn)時與最低點(diǎn)的高度差h=________(均用已知和測量物理量的符號表示)

(3)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律成立的表達(dá)式為________________(用已知和測量物理量的符號表示)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車前方120m有一自行車正以6m/s的速度勻速前進(jìn)，汽車以18m/s的速度追趕自行車，若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運(yùn)動，求：

（1）經(jīng)多長時間，兩車相遇

（2）若汽車追上自行車后立即剎車，汽車剎車過程中的加速度大小為2m/s2，則再經(jīng)多長時間兩車再次相遇

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為半圓形玻璃磚的截面圖，圓的半徑為R，過圓心O的對稱軸水平，一束平行光豎直向下照射在整個AB圓弧面上，玻璃磚對光的折射率為，光在真空中傳播速度為c，求：

(1)折射光線經(jīng)過C點(diǎn)的入射光線到AC面的水平距離s；

(2)照射到C點(diǎn)的折射光線在玻璃磚中傳播的時間為多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】北京時間 6 月 23 日凌晨，2018 年國際田聯(lián)世界挑戰(zhàn)賽馬德里站如期舉行。如圖所示，蘇炳添在 百米大戰(zhàn)中，以 9.91s 獲得冠軍，再次平了亞洲記錄，成為當(dāng)之無愧的“亞洲第一飛人”。據(jù)悉 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間是 0.138s，也是所有選手中最快的一個。下列說法正確的是

A. 蘇炳添的起跑反應(yīng)時間 0.138s，指的是時刻

B. 在研究蘇炳添的起跑技術(shù)動作時可以將他看作質(zhì)點(diǎn)

C. 蘇炳添這次比賽的平均速度大小約為 10.09 m/s

D. 以其他運(yùn)動員為參照物，蘇炳添總是靜止的

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案