【題目】如圖所示,在x軸上方有垂直于xy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;在x軸下方有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E.一質(zhì)量為m,電荷量為﹣q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿著y軸正方向射出.射出之后,第三次到達(dá)x軸時(shí),它與點(diǎn)O的距離為L.

(1)求此粒子射出時(shí)的速度v
(2)運(yùn)動(dòng)的總路程s(重力不計(jì)).

【答案】
(1)解:由題意知第3次經(jīng)過x軸的運(yùn)動(dòng)如圖所示

由幾何關(guān)系:L=4R

設(shè)粒子初速度為v,則有:qvB=m

可得:v=

答:此粒子射出時(shí)的速度v=


(2)解:設(shè)粒子進(jìn)入電場(chǎng)作減速運(yùn)動(dòng)的最大路程為L′,加速度為a,則有:

v2=2aL′

qE=ma

則電場(chǎng)中的路程:L′=

粒子運(yùn)動(dòng)的總路程:s=2πR+2L′= +

答:運(yùn)動(dòng)的總路程s= + (重力不計(jì))


【解析】粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)半周后到達(dá)電場(chǎng)先減速再反向加速,以大小不變的速度反向進(jìn)入磁場(chǎng),再次偏轉(zhuǎn);由題意可知半徑大小,由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得粒子的速度;粒子的總路程包括電場(chǎng)中的路程和磁場(chǎng)中的路程,求出兩場(chǎng)中的過程即可求出總路程.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑、截面積不相等的圓柱形氣缸豎直放置,氣缸上、下兩部分的橫截面積分別為2S和S.在氣缸內(nèi)有A、B兩活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體,兩活塞用一根長為l的細(xì)輕桿連接,兩活塞導(dǎo)熱性能良好,并能在氣缸內(nèi)無摩擦地移動(dòng).已知活塞A的質(zhì)量是2m,活塞B的質(zhì)量是m.當(dāng)外界大氣壓強(qiáng)為p0、溫度為T0時(shí),兩活塞靜止于如圖所示位置.

(1)求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng).
(2)若用一豎直向下的拉力作用在B上,使A、B一起由圖示位置開始緩慢向下移動(dòng) 的距離,又處于靜止?fàn)顟B(tài),求這時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)及拉力F的大小.設(shè)整個(gè)過程中氣體溫度不變.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量為M的足夠長金屬導(dǎo) 軌abcd放在光滑的絕緣水平面上.一電阻不計(jì),質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒PQ放置在導(dǎo)軌上,始終與導(dǎo)軌接觸良好,PQbc構(gòu)成矩形.棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,棒左側(cè)有兩個(gè)固定于水平面的立柱.導(dǎo)軌bc段長為L,開始時(shí)PQ左側(cè)導(dǎo)軌的總電阻為R,右側(cè)導(dǎo)軌單位長度的電阻為R0 . 以ef為界,其左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)水平向左,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.在t=0時(shí)刻,一水平向左的拉力F垂直作用于導(dǎo)軌的bc邊上,使導(dǎo)軌由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a.

(1)求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的表達(dá)式;
(2)寫出拉力F的表達(dá)式,并求經(jīng)過多少時(shí)間拉力F達(dá)到最大值,拉力F的最大值為多少?
(3)某一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,導(dǎo)軌克服摩擦力做功為W,求導(dǎo)軌動(dòng)能的增加量.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖中A為理想電流表,V1和V2為理想電壓表,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源E的內(nèi)阻不計(jì)( 。

A.R2不變時(shí),V2讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1
B.R2不變時(shí),V1讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1
C.R2改變一定量時(shí),V2讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對(duì)值等于R1
D.R2改變一定量時(shí),V1讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對(duì)值等于R1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接,線圈A與直導(dǎo)線cd連接.線圈A內(nèi)有隨圖2所示的變化磁場(chǎng),且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左,如圖1所示,則下列敘述正確的是( 。

A.0~1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥
B.1~2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
C.2~3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引
D.3~4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平面上一個(gè)物體向右運(yùn)動(dòng),將彈簧壓縮,隨后又被彈回直到離開彈簧,則該物體從接觸彈簧到離開彈簧的這個(gè)過程中,下列說法中正確的是(  )

A. 若接觸面光滑,則物體加速度的大小是先減小后增大

B. 若接觸面光滑,則物體加速度的大小是先增大后減小再增大

C. 若接觸面粗糙,則物體加速度的大小是先減小后增大

D. 若接觸面粗糙,則物體加速度的大小是先增大后減小再增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的水平軌道左側(cè)b1b2﹣c1c2部分軌道間距為2L,右側(cè)c1c2﹣d1d2部分的軌道間距為L,曲線軌道與水平軌道相切于b1b2 , 所有軌道均光滑且電阻不計(jì).在水平軌道內(nèi)有斜向下與豎直方向成θ=37°的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T.質(zhì)量為M=0.2kg的金屬棒B垂直于導(dǎo)軌靜止放置在右側(cè)窄軌道上,質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒A自曲線軌道上a1a2處由靜止釋放,兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,A棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng),B棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng).已知:兩金屬棒接入電路的有效電阻均為R=0.2Ω,h=0.2m,L=0.2m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2求:

(1)金屬棒A滑到b1b2處時(shí)的速度大。
(2)金屬棒B勻速運(yùn)動(dòng)的速度大。
(3)在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過程中通過金屬棒A某截面的電量;
(4)在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒A、B在水平導(dǎo)軌間掃過的面積之差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水星或金星運(yùn)行到地球和太陽之間,且三者幾乎排成一條直線的現(xiàn)象,天文學(xué)稱為“行星凌日”.已知地球的公轉(zhuǎn)周期為365天,若將水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道視為同一平面內(nèi)的圓軌道,理論計(jì)算得到水星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為116天,金星相鄰兩次凌日的時(shí)間間隔為584天,則下列判斷合理的是( 。
A.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是水星的2倍
B.地球的公轉(zhuǎn)周期大約是金星的1.6倍
C.金星的軌道半徑大約是水星的3倍
D.實(shí)際上水星、金星和地球的公轉(zhuǎn)軌道平面存在一定的夾角,所以水星或金星相鄰兩次凌日的實(shí)際時(shí)間間隔均大于題干所給數(shù)據(jù)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未畫出).已知oa=oc=cd=L,ob= .現(xiàn)有一個(gè)帶電粒子,質(zhì)量為m,電荷量大小為q(重力不計(jì)).t=0時(shí)刻,這個(gè)帶電粒子以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā),沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng).觀察到帶電粒子恰好從d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng),然后從O點(diǎn)第﹣次離開磁場(chǎng).試回答:

(1)判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)若帶電粒子在y軸的a、b之間的不同位置以相同的速度v0進(jìn)入電場(chǎng),第一次離開磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案