【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系中y軸和x=L之間有沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,在電場(chǎng)的右側(cè)以O1(3L,0)點(diǎn)為圓心,L為半徑的網(wǎng)形區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在y軸上A(0,L)點(diǎn)處沿z軸正方向射出一質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電的粒子,結(jié)果粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿半徑方向射入磁場(chǎng),并恰好不再進(jìn)入電場(chǎng),求:
(1)粒子的初速度v0大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大。
【答案】(1) (2)
【解析】
【試題分析】粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求出粒子的初速度.粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),應(yīng)用類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度,粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,應(yīng)用牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強(qiáng)度.
(1)粒子射出后在電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于能沿半徑方向進(jìn)入磁場(chǎng),因此其出電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖:
出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的水平位移的中點(diǎn).
則粒子在電場(chǎng)中的側(cè)位移y滿足:
求得
由類平拋分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:
求得:
(2)設(shè)粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的軌跡與磁場(chǎng)邊界交點(diǎn)為C,由于粒子出磁場(chǎng)時(shí)方向沿y軸負(fù)方向,因此粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在O2點(diǎn),連接O2和C點(diǎn),交x軸于D點(diǎn).
由幾何關(guān)系
求得:
因此粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
粒子出電場(chǎng)時(shí)速度沿y軸負(fù)方向的分速度
因此粒子進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度
粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
求得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一均勻帶電+Q細(xì)棍,在過(guò)中點(diǎn)c垂直于細(xì)棍的直線上有a、b、c三點(diǎn),a和b、b和c、c和d間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為q(q>0)的固定點(diǎn)電荷.已知點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波在某均勻介質(zhì)中沿x軸傳播,從x=3 m處的質(zhì)點(diǎn)a開(kāi)始振動(dòng)時(shí)計(jì)時(shí),圖甲為t0時(shí)刻的波形圖且質(zhì)點(diǎn)a正沿y軸正方向運(yùn)動(dòng),圖乙為質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)圖象,則下列說(shuō)法中正確的是________。
A.該波的頻率為2.5 Hz
B.該波的傳播速率為200 m/s
C.該波是沿x軸負(fù)方向傳播的
D.從t0時(shí)刻起,質(zhì)點(diǎn)a、b、c中,質(zhì)點(diǎn)b最先回到平衡位置
E.從t0時(shí)刻起,經(jīng)0.015 s質(zhì)點(diǎn)a回到平衡位置
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在光滑水平面上有兩個(gè)彼此接觸的物體A和B,它們的質(zhì)量分別為mA=10kg,mB=15kg,一個(gè)水平向左的力F=10N作用在物體B上,如圖所示。
(1)物體A和B的加速度及A和B間的相互作用力;
(2)如果改用10N的水平向右的力推A,則A和B的加速度是多大?A和B間的相互作用力又是多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為、的長(zhǎng)板緊挨在一起靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為的木塊C以初速滑上A板左端,最后C木塊和B板相對(duì)靜止時(shí)的共同速度。求:
板最后的速度;
木塊剛離開(kāi)A板時(shí)的速度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩個(gè)電源的路端電壓U隨電流I變化的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 甲電源的內(nèi)阻較小
B. 乙電源的內(nèi)阻較小
C. 同一定值電阻分別接兩電源,甲電源電路的路端電壓大
D. 同一定值電阻分別接兩電源,甲電源的效率低
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角θ的斜面上有一重為G的物體,在與斜面底邊平行的水平推力作用下在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),則
A. 物體可能沿虛線運(yùn)動(dòng)
B. 物體可能沿水平方向運(yùn)動(dòng)
C. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=tanθ
D. 物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ>tanθ
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某物體質(zhì)量為1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直線運(yùn)動(dòng),其速度﹣時(shí)間(v﹣t)圖象如圖所示,根據(jù)圖象可知( 。
A. 物體所受的拉力總是大于它所受的摩擦力
B. 物體在第3s內(nèi)所受的拉力大于1N
C. 在0~3s內(nèi),物體所受的拉力方向始終與摩擦力方向相反
D. 物體在第2s內(nèi)所受的拉力為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見(jiàn)光光子的能量在1.61eV~3.10eV范圍內(nèi),則下列選項(xiàng)說(shuō)法正確的是:
A. 氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),放出光子為可見(jiàn)光
B. 大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子
C. 氫原子光譜是連續(xù)光譜
D. 氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),可吸收2.54 eV的能量躍遷到高能級(jí)
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