【題目】如圖所示,在某空間存在這樣一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域,以MN為界,上部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,下部分的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,,方向均垂直紙面向內(nèi),且磁場(chǎng)區(qū)域足夠大,在距離界限為h的P點(diǎn)有一帶負(fù)電的離子處于靜止?fàn)顟B(tài),某時(shí)刻該離子分解成為帶電荷的粒子A和不帶電的粒子B,粒子A質(zhì)量為m、帶電荷q,以平行于界線MN的速度向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過界線MN處的速度方向與界線成60°角(如圖所示),進(jìn)入下部分磁場(chǎng)。當(dāng)粒子B沿與界線平行的直線到達(dá)位置Q點(diǎn)時(shí),恰好又與粒子A相遇。不計(jì)各粒子的重力,求:
(1)粒子A在上、下磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比;
(2)P、Q兩點(diǎn)間的距離;
(3)粒子B的質(zhì)量。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)由于洛倫茲力不改變粒子的速度大小,所以粒子A在上下兩個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度相同,
根據(jù)半徑公式可得
(1)(2)粒子A在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛侖茲力提供向心力,設(shè)粒子A的速度為v1,在MN上方運(yùn)動(dòng)半徑為,運(yùn)動(dòng)周期為,
根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)公式,①,解得②③
同理,粒子A在MN下方運(yùn)動(dòng)半徑和周期分別為④⑤
所以
粒子A由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到MN邊界時(shí)速度與MN的夾角為60°,畫出軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系可得
,,聯(lián)立解得
(3)粒子A從P點(diǎn)到Q點(diǎn)所用時(shí)間為⑦
設(shè)粒子B的質(zhì)量為M,從P點(diǎn)到Q點(diǎn)速度為⑧
由⑨
根據(jù)動(dòng)量守恒定律
解得:
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平面上有兩條光滑的長(zhǎng)直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,電阻忽略不計(jì),導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面。質(zhì)量均為m的兩根金屬a、b放置在導(dǎo)軌上,a、b接入電路的電阻均為R。輕質(zhì)彈簧的左端與b桿連接,右端固定。開始時(shí)a桿以初速度v0向靜止的b桿運(yùn)動(dòng),當(dāng)a桿向右的速度為v時(shí),b桿向右的速度達(dá)到最大值vm,此過程中a桿產(chǎn)生的焦耳熱為Q,兩桿始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好,則b桿達(dá)到最大速度時(shí)
A.b桿受到彈簧的彈力為
B.a桿受到的安培力為
C.a、b桿與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少量為Q
D.彈簧具有的彈性勢(shì)能為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是()
A.進(jìn)行光譜分析可以用連續(xù)光譜,也可以用線狀光譜
B.攝下月球的光譜可以分析出月球上有哪些元素
C.巴耳末系是氫原子光譜中的不可見光部分
D.氫原子光譜是線狀譜的一個(gè)例證
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量均為m的A、B兩物體分別在水平恒力和的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),撤去、后受摩擦力的作用減速,在時(shí)刻兩物體均靜止,速度-時(shí)間圖像如圖所示,在下列說法正確的是
A. A、B受摩擦力大小相等
B. 、大小相等
C. 、對(duì)A、B沖量大小之比為1:2
D. 全過程中摩擦力對(duì)A、B做功之比為1:1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法中正確的是
A.氣體的溫度升高時(shí),氣體分子撞擊器壁的作用加劇,氣體的壓強(qiáng)增大
B.氣體體積變小時(shí),單位時(shí)間內(nèi)打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多,氣體的壓強(qiáng)增大
C.物體溫度升高每個(gè)分子的動(dòng)能都一定增大
D.當(dāng)兩個(gè)分子之間的距離為時(shí),分子勢(shì)能最小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于矢量和標(biāo)量的說法,正確的是( )
A.矢量是有大小又有方向的物理量
B.標(biāo)量是有大小有方向的物理量
C.速度、時(shí)間、加速度都是矢量
D.質(zhì)量、路程、速率都是標(biāo)量
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在傾角為的粗糙且足夠長(zhǎng)的斜面底端,一質(zhì)量可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連,時(shí)解除鎖定,計(jì)算機(jī)通過傳感器描繪出滑塊的速度時(shí)間圖像如圖乙所示,其中段為曲線,bc段為直線,g取,,,則下列說法正確的是( )
A. 在末滑塊的加速度為
B. 滑塊在時(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動(dòng)
C. 滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
D. 在滑塊與彈簧脫離之前,滑塊一直在做加速運(yùn)動(dòng)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com