(18分)如圖所示,在第一象限有一均強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E,方向與y軸平行;在x軸下方有一均強(qiáng)磁場,磁場方向與紙面垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點(diǎn)處射入電場,在x軸上的Q點(diǎn)處進(jìn)入磁場,并從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開磁場。粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡與y軸交于M點(diǎn)。已知OP=,。不計(jì)重力。求

(1)M點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O間的距離;

(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到M點(diǎn)所用的時(shí)間。

解析:(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,在軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動,設(shè)加速度的大小為;在軸正方向上做勻速直線運(yùn)動,設(shè)速度為,粒子從P點(diǎn)運(yùn)動到Q點(diǎn)所用的時(shí)間為,進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與軸正方向的夾角為,則

  ①

  ②

   ③

其中。又有

    ④

聯(lián)立②③④式,得

因?yàn)?IMG height=21 src='http://thumb.zyjl.cn/pic1/img/20090617/20090617090143016.gif' width=73>點(diǎn)在圓周上,,所以MQ為直徑。從圖中的幾何關(guān)系可知。

  ⑥

  ⑦

(2)設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動的速度為,從Q到M點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間為,則有

   ⑧

   ⑨

帶電粒子自P點(diǎn)出發(fā)到M點(diǎn)所用的時(shí)間為

   ⑩

聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入數(shù)據(jù)得

    

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

(共18分)如圖所示,在一光滑的長直軌道上,放著若干完全相同的小木塊,每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m,且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn),其編號依次為0、1、2、……n……,相鄰各木塊之間的距離分別記作:。在所有木塊都靜止的初始條件下,有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上,使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞,假如所有碰撞都是完全非彈性的(碰后合為一體共速運(yùn)動)。求:

   (1)在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間,其共同速度的表達(dá)式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2號木塊被碰撞后的瞬間,系統(tǒng)的總動能為多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,為了保持正在運(yùn)動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個(gè)恒定的數(shù)值,那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號和第n號木塊之間距離為多少米?

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科目:高中物理 來源: 題型:

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50HZ,交流電。小車的質(zhì)量為m1 ,小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說法正確的是______。

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再釋放小車

C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a一F圖像,可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年廣東省汕頭市金山中學(xué)高二10月月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖所示,絕緣水平面上相k=1.6m的空間內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場,質(zhì)量=0.1kg、帶電量=+1×的滑塊 (視為質(zhì)點(diǎn)) 以=4m/s的初速度沿水平面向右進(jìn)入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.4,設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(g取10m/)
(1) 如果滑塊不能離開電場區(qū)域,電場強(qiáng)度的取值范圍多大。 
(2) 如果滑塊能離開電場區(qū)域,請根據(jù)有關(guān)計(jì)算討論后在坐標(biāo)中畫出電場力對滑塊所做的功與電場力的關(guān)系圖象。

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科目:高中物理 來源:2011-2012學(xué)年廣東省高三下學(xué)期綜合測試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)題(18分)

(1)如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車,B為裝有砝碼的小桶,C為一端帶有定滑輪的長木板,小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連,計(jì)時(shí)器接50HZ,交流電。小車的質(zhì)量為m1 ,小桶及砂的質(zhì)量為m2 。

①下列說法正確的是______。

A.每次改變小車質(zhì)量時(shí),應(yīng)重新平衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,再釋放小車

C.本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D. 在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí),應(yīng)作a-圖像

②實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,他測量得到的a一F圖像,可能是圖中的圖線_______。(選填“甲”、“乙”、“丙”)

③如圖所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,紙帶中相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)出,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出。由此可求得小車的加速度大小________2。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)

 

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科目:高中物理 來源:北京市宣武區(qū)2010年高三第一次質(zhì)量檢測(理綜)物理部分 題型:計(jì)算題

(共18分)如圖所示,在一光滑的長直軌道上,放著若干完全相同的小木塊,每個(gè)小木塊的質(zhì)量均為m,且體積足夠小均能夠看成質(zhì)點(diǎn),其編號依次為0、1、2、……n……,相鄰各木塊之間的距離分別記作:。在所有木塊都靜止的初始條件下,有一個(gè)沿軌道方向水平向右的恒力F持續(xù)作用在0號小木塊上,使其與后面的木塊連接發(fā)生碰撞,假如所有碰撞都是完全非彈性的(碰后合為一體共速運(yùn)動)。求:

   (1)在0號木塊與1號木塊碰撞后瞬間,其共同速度的表達(dá)式;

   (2)若F=10牛,米,那么在2號木塊被碰撞后的瞬間,系統(tǒng)的總動能為多少?

   (3)在F=10牛,米的前提下,為了保持正在運(yùn)動的物塊系統(tǒng)在每次碰撞之前的瞬間其總動能都為一個(gè)恒定的數(shù)值,那么我們應(yīng)該設(shè)計(jì)第號和第n號木塊之間距離為多少米?

 

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