【題目】如圖，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從y軸正半軸上y=h處的M點，以速度垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上x=2h處的P點進(jìn)入磁場，最后以速度v垂直于y軸射出磁場.不計粒子重力.求:

（1）電場強(qiáng)度大小E;

（2）粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑;

（3）粒子離開磁場時的位置坐標(biāo).

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）在電場中粒子做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時間為，

則有…①…②，

根據(jù)牛頓第二定律得：…③，

聯(lián)立①②③式得：…④；

（2）由題意可知，粒子進(jìn)入磁場時速度也為v，根據(jù)動能定理得：…⑤，再根據(jù)…⑥，

聯(lián)立④⑤⑥式得：…⑦

（3）如圖，設(shè)粒子離開磁場時的位置坐標(biāo)為（x、-y），粒子進(jìn)入磁場時速度v，與x軸正方向的夾角為θ，由圖可得：

所以…⑧，…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：

【題目】一物理興趣小組利用學(xué)校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運(yùn)動時向心力與角速度、半徑的關(guān)系．

（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r為0.08m的圓周運(yùn)動，數(shù)字實驗系統(tǒng)通過測量和計算得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω，如下表．請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F-ω的關(guān)系圖像_______．

實驗序號

1

2

3

4

5

6

7

8

F/N

2.42

1.90

1.43

0.97

0.76

0.50

0.23

0.06

ω/rad·s-1

28.8

25.7

22.0

18.0

15.9

13.0

8.5

4.3

（2）通過對圖像的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測F與ω2成正比．你認(rèn)為，可以通過進(jìn)一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出____________關(guān)系圖像來確定他們的猜測是否正確．

（3）在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F-ω圖像，他們將三次實驗得到的圖像放在一個坐標(biāo)系中，如圖乙所示．通過對三條圖像的比較、分析、討論，他們得出F∝ r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______．

（4）通過上述實驗，他們得出：做圓周運(yùn)動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的大小為__________，單位是________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平面（紙面）內(nèi)有三根相同的金屬棒ab、 ac和MN,其中ab、 ac在a點接觸，構(gòu)成“V"字型導(dǎo)軌。導(dǎo)軌所在空間存在垂直于紙面的均勻磁場。用力使MN從點由a點靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動中MN始終與∠bac的角平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸， MN與ab、 ac的交點分別為P、Q。關(guān)于回路中的電流i及P、Q間的電壓絕對值U與時間t的關(guān)系圖線，下列可能正確的是

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用密度為d、電阻率為ρ、粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線制成兩個閉合正方形線框M和N，邊長均為L，線框M、N的導(dǎo)線橫截面積分別為S1、S2，且S1＞S2，如圖所示．勻強(qiáng)磁場僅存在于相對磁極之間，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，其他地方的磁場忽略不計．金屬線框M水平放在磁場上邊界的狹縫間，線框平面與磁場方向平行，開始運(yùn)動時可認(rèn)為M的aa′邊和bb′邊都處在磁場中．線框N在線框M的正上方，與線框M相距為h．兩線框均從靜止開始同時釋放，其平面在下落過程中保持水平．設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向足夠長，不計空氣阻力及兩線框間的相互作用．

(1)計算線框N剛進(jìn)入磁場時產(chǎn)生的感應(yīng)電流；

(2)在下落過程中，若線框N恰能追上線框M，N追上M時，M下落的高度為H，N追上M之前N一直做減速運(yùn)動，求該過程中線框N產(chǎn)生的焦耳熱；

(3)若將線框M、N均由磁場上邊界處先后釋放，釋放的時間間隔為t，計算兩線框在運(yùn)動過程中的最大距離．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是

A. 實驗前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電

B. 實驗中，只將電容器b板向上平移，靜電計指針的張角變小

C. 實驗中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計指針的張角變大

D. 實驗中，只增加極板帶電量，靜電計指針的張角變大，表明電容增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3垂直紙面放置，直導(dǎo)線與紙面的交點及坐標(biāo)原點O分別位于邊長為a的正方形的四個頂點.L1與L3中的電流均為2、方向均垂直紙面向里，L2中的電流為、方向垂直紙面向外.已知在電流為的長直導(dǎo)線的磁場中，距導(dǎo)線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其中k為常數(shù).某時刻有一電子正好經(jīng)過原點O且速度方向垂直紙面向外，速度大小為v，電子電量為e，則該電子所受磁場力

A. 方向與y軸正方向成45°角，大小為

B. 方向與y軸負(fù)方向成45°角，大小為

C. 方向與y軸正方向成45°角，大小為

D. 方向與y軸負(fù)方向成45°角，大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運(yùn)動”實驗時：

(1)下列措施中能減小實驗誤差的措施為_______。

A.斜槽軌道末端切線必須水平 B.斜槽軌道必須光滑

C.每次要平衡摩擦力 D.小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放

(2)圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每________s 曝光一次，該小球運(yùn)動的初速度大小為________m/s，拍攝“2”點時小球的豎直分速度大小為_________m/s，拍攝“2”點時小球的速度大小為______m/s。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在寬度為d的河中，水流速度為v2，船在靜水中速度為v1（且v1<v2），船頭方向可以選擇，現(xiàn)讓該船開始渡河，則該船

A.不管船頭與河岸夾角是多少，渡河時間和水速均無關(guān)

B.過河的最短渡河時間為，此時需船頭垂直河岸，但不是垂直過河

C.過河的最短位移是

D.當(dāng)最短位移過河時，船頭與河岸夾角為，，船身斜向下游過河

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動”的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡，并求出平拋運(yùn)動的初速度，實驗裝置如圖甲所示．

(1)實驗時將固定有斜槽的木板放在實驗桌上，實驗前要檢查木板是否水平，請簡述你的檢查方法_______________.

(2)關(guān)于這個實驗，以下說法中正確的是________．

A．小球釋放的初始位置越高越好

B．每次小球要從同一高度由靜止釋放

C．實驗前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直

D．小球的平拋運(yùn)動要靠近木板但不接觸

(3)在做“研究平拋運(yùn)動”的實驗時，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是（____）

(4)某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示．在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三點間水平距離x1＝x2＝x＝12.40 cm，g取10 m/s2，則物體平拋運(yùn)動的初速度v0的計算式為____________(用字母h1、h2、x、g表示)，代入數(shù)據(jù)得其大小為____________m/s.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案