【題目】如圖所示,在y軸的右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在x軸的上方有一平行板式加速電場.有一薄絕緣板放置在y軸處,且與紙面垂直.現(xiàn)在一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的電場加速,然后以垂直于板的方向沿直線從A處穿過絕緣板,而后從x軸上的D處以與x軸負(fù)向夾角為30°的方向進(jìn)入第四象限,此時(shí)再加一勻強(qiáng)電場,使粒子能沿直線從D點(diǎn)到達(dá)y軸上的C點(diǎn).已知OD長為l,不計(jì)粒子的重力.求:

1)粒子射入絕緣板之間的速度;

2)粒子經(jīng)過絕緣板時(shí)損失了多少動(dòng)能;

3)所加勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小及方向;

4)帶電粒子在y軸的右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間.

【答案】1qU-3,方向與x軸正向斜向下成60°角(4

【解析】

1)粒子在電場中加速,由動(dòng)能定理得:qU=mv2-0,

解得:v=

2)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:

由幾何關(guān)系可得軌道半徑:r=2l

由牛頓第二定律得:qvB=m,

解得:v′=

根據(jù)能量守恒得,損失的動(dòng)能為:EK=mv2-mv2,

解得:EK=qU-

3)粒子若作直線運(yùn)動(dòng),洛倫茲力與電場力相等,即:qvB=qE,

解得:E=,方向與x軸正向斜向下成60°角.

4)粒子在第一象限作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t1=

粒子在第四象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t2==

粒子x軸右側(cè)運(yùn)行的總時(shí)間為:t=t1+t2=

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,兩根平行長直導(dǎo)線相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定電流:a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點(diǎn),左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為、l和3l。關(guān)于這三點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列判斷正確的是

A.a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大

B.b、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等

C.a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同

D.b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在勻強(qiáng)電場中有一直角三角形ABC,∠C=90°,∠A=30°BC邊長2cm。電場強(qiáng)度的方向與三角形ABC平面平行。一電子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功為15eV,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功為5eV。則

A. A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB10V

B. 電場強(qiáng)度的方向由A點(diǎn)指向C點(diǎn)

C. 電場強(qiáng)度的大小為500V/m

D. 一電子從B點(diǎn)移到AC的中點(diǎn),電勢能增加2.5eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場區(qū)域右側(cè)有一寬度也為R足夠長區(qū)域,區(qū)域內(nèi)有方向向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域左右邊界CDFG與電場垂直,區(qū)域I邊界上過A點(diǎn)的切線與電場線平行且與FG交于G點(diǎn),FG右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場區(qū)域.在FG延長線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一足夠長的熒光屏MN,熒光屏與FG角,在A點(diǎn)處有一個(gè)粒子源,能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各個(gè)方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為+q且速率相同的粒子,其中沿AO方向射入磁場的粒子,恰能平行于電場方向進(jìn)入?yún)^(qū)域并垂直打在熒光屏上(不計(jì)粒子重力及其相互作用)求:

1)粒子的初速度大小v0;

2)電場的電場強(qiáng)度大小E

3)熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】多用電表是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)器材之一,其原理是閉合電路的歐姆定律,它能測電阻、電壓、電流等。如圖為多用電表的內(nèi)部構(gòu)造,如果用它來測量某電阻的阻值,則應(yīng)將開關(guān)扳到____________位置;其中5、6擋位為測量______擋,且______擋量程比較大,12擋位為測量______擋,______擋量程比較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,上端封閉的玻璃管,開口向下,豎直插在水銀槽內(nèi),管內(nèi)長度為h的水銀柱將一段空氣柱封閉,現(xiàn)保持槽內(nèi)水銀面上玻璃管的長度l不變,將管向右傾斜30°,若水銀槽內(nèi)水銀面的高度保持不變,待再次達(dá)到穩(wěn)定時(shí),則下列說法中不正確的是 ( )

A. 管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)變大B. 管內(nèi)水銀柱的長度變大

C. 管內(nèi)空氣柱的密度變大D. 管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象,氣體狀態(tài)經(jīng)歷A→B→C→A完成一次循環(huán),A狀態(tài)的溫度為290K,下列說法正確的是(

A. A→B的過程中,每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都增加

B. B→C的過程中,氣體溫度先升高后降低

C. C→A的過程中,氣體溫度一定減小

D. B、C兩個(gè)狀態(tài)溫度相同,均為580K

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一只電飯煲和一臺(tái)洗衣機(jī)同時(shí)并入u=311sin314tV的交流電源上,均正常工作,用電流表分別測得電飯煲的電流是5A;洗衣機(jī)的電流是0.5A,下列說法正確的是

A電飯煲的電阻是44Ω,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈電阻是440Ω

B電飯煲消耗的功率為1555W,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的功率為155.5W

C、1分鐘內(nèi)電飯煲消耗的電能為6.6×104J,洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)消耗的電能為6.6×103J

D電飯煲發(fā)熱功率是洗衣機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱功率的10倍

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某工地上工人的打樁過程可簡化為以下模型:鐵錘先被舉高至距離樁面正上方某一高處,然后由靜止釋放,讓它自由下落,然后與樁碰撞后將木樁打入地里。假設(shè)鐵錘質(zhì)量為m1=40kg,木樁質(zhì)量為m2=20kg,釋放時(shí)距樁面高度h=1. 8米,與樁面碰撞后沒有反彈而是一起向下運(yùn)動(dòng)直至靜止,若木樁一次撞擊后向下運(yùn)動(dòng)了L=5cmg=10m/s2. 不計(jì)空氣阻力,求:

1)鐵錘從釋放至碰撞所用的時(shí)間及鐵錘碰前的速度;

2)若木樁向下運(yùn)動(dòng)過程中地面對(duì)樁的阻力恒定,則該阻力大小為多少?

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