【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy中,在第二象限內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),在第一象限一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),在第四象限存在邊長(zhǎng)為l的正方形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)CDEF,一質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的粒子從x軸上A(L,0)點(diǎn)以初速度v0沿y軸正方向射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)y軸上B(02L)點(diǎn)進(jìn)入第一象限的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)后經(jīng)過(guò)x軸上的C點(diǎn)與x軸成45°角進(jìn)入正方形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域并從DE邊離開。

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大;

(2)求圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積;

(3)求正方形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的范圍,以及粒子從正方形磁場(chǎng)的C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到從D點(diǎn)射出磁場(chǎng)時(shí),粒子在正方形磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

【答案】(1)  (2)  (3)  

【解析】由題意可知,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。

(1)粒子從AB做類平拋運(yùn)動(dòng),y軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),有:2Lv0t

x軸方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有:

Eqma

Lat2

解得E

(2)設(shè)粒子在B點(diǎn)的速度為vy軸方向:vyv0,x軸方向:vxatv0

所以vv0

tan θ1,θ45°

粒子在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),

由幾何關(guān)系知,圓形磁場(chǎng)的最小直徑dr

所以圓形磁場(chǎng)的最小面積

(3)粒子進(jìn)入正方形磁場(chǎng),當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0時(shí)粒子沿對(duì)角線CE運(yùn)動(dòng)從E點(diǎn)穿出磁場(chǎng);磁感應(yīng)強(qiáng)度最大時(shí)恰好在D點(diǎn)穿出磁場(chǎng),由幾何關(guān)系知,

最小半徑Rl

,

所以磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍為:

由幾何關(guān)系知,粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)到從D點(diǎn)射出磁場(chǎng),對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑Rl

轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角α90°,有:

周期,運(yùn)動(dòng)時(shí)間

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),當(dāng)它每次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí),一定相同的物理量是( )

A. 加速度 B. 速率 C. 動(dòng)量 D. 速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,正確的說(shuō)法是( )

A. 加速度始終不變 B. 速度始終不變

C. 受力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直 D. 受力始終與運(yùn)動(dòng)方向平行

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】利用如圖(a)所示電路可以測(cè)量金屬絲的電阻率ρ,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:

待測(cè)的粗細(xì)均勻的電阻絲、電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻忽略不計(jì))

電源(電動(dòng)勢(shì)3.0 V,內(nèi)阻r未知)、保護(hù)電阻(R04.0 Ω)

刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干、滑片P

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑d如圖(b)所示。

②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P的位置,分別記錄每次實(shí)驗(yàn)中aP長(zhǎng)度x及對(duì)應(yīng)的電流值I。

③以為縱坐標(biāo),x為橫坐標(biāo),作x圖線(用直線擬合)

④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。

回答下列問題:

(1)螺旋測(cè)微器示數(shù)為d ________mm

(2)用題中字母可求得x滿足的關(guān)系式為________。

(3)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示,其中aP長(zhǎng)度x0.30 m時(shí)電流表的示數(shù)如圖(a)所示,讀出數(shù)據(jù),完成下表。①________________。

x(m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I(A)

0.49

0.43

0.33

0.31

0.28

(A1)

2.04

2.33

3.03

3.23

3.57

(4)在圖(b)的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k______1·m1,截距b________A1。(保留兩位小數(shù))

(5)根據(jù)圖線求得電阻絲的電阻率ρ _______Ω·m,電源的內(nèi)阻為r ________Ω。(保留一位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=0時(shí)刻波形如圖所示。已知這列波在P點(diǎn)依次出現(xiàn)三個(gè)波峰的時(shí)間間隔為0.8s,下列說(shuō)法中正確的是()

A. 這列波的波長(zhǎng)是5m

B. 這列波的速度是6.25m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)Q達(dá)到波峰時(shí),質(zhì)點(diǎn)P恰好達(dá)到波谷處

D. 質(zhì)點(diǎn)Q需要再經(jīng)過(guò)0.7s,才能第一次到達(dá)波峰處

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在一棵大樹下有張石凳子,上面水平擺放著一排香蕉。小猴子為了一次拿到更多的香蕉,它緊抓住軟藤擺下,同時(shí)樹上的老猴子向上拉動(dòng)軟藤的另一端,使得小猴子到達(dá)石凳子時(shí)保持身體水平向右方向運(yùn)動(dòng)。已知老猴子以恒定大小的速率v拉動(dòng)軟藤,當(dāng)軟藤與豎直方向成θ角時(shí),小猴子的水平運(yùn)動(dòng)速度大小為( )

A. vcosθ B. vsinθ C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,甲、乙兩物塊通過(guò)輕彈簧a栓接,輕彈簧b上端與物塊乙栓接,下端與水平地面接觸但不栓接,整個(gè)裝置處于豎直靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對(duì)物體甲施一豎直向上的拉力(圖中未畫出)使其緩慢向上運(yùn)動(dòng),直到輕彈簧b剛要離開地面。輕彈簧a、b的勁度系數(shù)分別為、,下列說(shuō)法正確的是( )

A、輕彈簧b剛要離開地面時(shí),豎直拉力大小與有關(guān)

B、輕彈簧b剛要離開地面時(shí),豎直拉力大小與、無(wú)關(guān)

C、整個(gè)過(guò)程中,豎直拉力做功與、有關(guān)

D、整個(gè)過(guò)程中,豎直拉力做功與、無(wú)關(guān)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其圖像如圖所示。已知兩車在時(shí)并排行駛,則

A. 時(shí),乙車在甲車前75m

B. 兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是

C. 時(shí),乙車在甲車前面

D. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為30m

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的傾斜直桿與水平方向成角,直桿上套有一個(gè)圓環(huán),圓環(huán)通過(guò)一根細(xì)線與一只小球相連接,當(dāng)圓環(huán)沿直桿由靜止開始下滑時(shí),小球與圓環(huán)保持相對(duì)靜止,細(xì)線伸直,且與豎直方向成,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 若直桿光滑,一定有

B. 若直桿光滑,有可能為零

C. 若直桿粗糙,有可能為零

D. 若直桿粗糙,有可能

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