【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x軸上的S點(diǎn)由一粒子發(fā)射源，不定時(shí)的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30°角的質(zhì)量為m電荷量為-q的粒子a和沿與x軸正方向成60°角的質(zhì)量也為m、電荷量為+q的粒子b。已知粒子a的速度為，粒子b的速度為，忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用，求：

（1）要使兩粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生碰撞，則兩粒子釋放的時(shí)間間隔；

（2）如果兩粒子在磁場(chǎng)中不相碰，則兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)兩點(diǎn)之間的距離。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）如圖所示，假設(shè)兩粒子在磁場(chǎng)中的P點(diǎn)發(fā)生碰撞，兩粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示

設(shè)a粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則b粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r

根據(jù)幾何關(guān)系可得a、b粒子在圓心相距為2r

圓弧SP在a粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為1200

圓弧SP在b粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為600

兩粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，故要使兩粒子相碰，釋放的時(shí)間間隔應(yīng)為

（2）兩粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，

則

粒子a做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角，對(duì)應(yīng)的弦SM=2rsin300

粒子b做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角，對(duì)應(yīng)的弦SN=2rsin600

聯(lián)立得

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】如圖甲所示，一質(zhì)量為 m=1kg 的物體在水平拉力 F 的作用下沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從某時(shí)刻開始，拉力 F 隨時(shí)間均勻減小，物體受到的摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示．則下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是（ ）

A. t=1s時(shí)物體開始做勻減速運(yùn)動(dòng)

B. t=3s至t=5s時(shí)間內(nèi)中，摩擦力對(duì)物體不做功

C. 物體與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2

D. t=2s時(shí)物體的加速度大小為2m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，ABC是一條由傾斜軌道AB和水平軌道BC組成的絕緣軌道，固定在桌面上，其中AB軌道的傾角θ=27°，水平軌道的長(zhǎng)度L=0.8m，一質(zhì)量m=3.2×10-2kg、電荷量q=—1.0×10-2C的可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上p點(diǎn)恰好勻速滑下，從C點(diǎn)飛出后落在水平地面上的M點(diǎn)上，已知滑塊與兩軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，sin27°=0.45，cos27°=0.90，g=10m/s2，求：

（1）求滑塊與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）求滑塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用的時(shí)間；

（3）現(xiàn)在BE和CF之間的區(qū)域加上勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向垂直 水平軌道，仍將滑塊以初速度v0=3m/s沿軌道上P點(diǎn)滑下，發(fā)現(xiàn)從C點(diǎn)飛出后落在水平地面的N點(diǎn)上，M點(diǎn)處在N點(diǎn)到C點(diǎn)水平距離的中點(diǎn)上，求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”時(shí)，在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸，當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，鋼球恰好在桌子邊緣．讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，鋼球水平位移記為s．

（1）依據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒思想，小球平拋時(shí)具有的初動(dòng)能_____小球釋放前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

（2）若增大彈簧的壓縮量，小球飛行的水平距離將變大，請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關(guān)系式：_____．

（3）圖2為一張印有小方格的紙，記錄著實(shí)驗(yàn)中鋼球的某次運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中a、b、c、d四點(diǎn)為小球平拋時(shí)經(jīng)過(guò)的四個(gè)位置．則小球平拋初速度的計(jì)算式為：v0=_____（用L、g表示）．如果小方格的邊長(zhǎng)L=20cm，計(jì)算v0=_____m/s（取g=10m/s2）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在一個(gè)水平面上建立x軸，在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105 N/C，方向與x軸正方向相同，在O處放一個(gè)質(zhì)量m=10g帶負(fù)電荷的絕緣小物塊，其帶電量q=5×10-8 C．小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2m/s，如圖所示．試求：

（1）小物塊沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)離O點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；

（2）小物塊最終停止時(shí)的位置．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2．5s內(nèi)物體的（ ）

A. 路程為60m

B. 移大小為25m，方向向上

C. 速度改變量的大小為10m/s

D. 平均速度大小為13m/s，方向向上

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某山洞內(nèi)安裝有如圖所示的照明裝置，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩的兩端分 別固定在洞頂上的 a 點(diǎn)和 b 點(diǎn)，在繩上 O 點(diǎn)系一燈泡，且 Oa 段保持水平，Ob 段與豎直方向成一定夾角，現(xiàn)對(duì)燈泡施加一個(gè)水平向右的拉力（O 點(diǎn)位置始終不 動(dòng)），使燈泡緩慢向右移動(dòng)一小段距離的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. Oa 上的拉力不斷增大 B. Oa 上的拉力可能不變

C. Ob 上的拉力一定不變 D. Ob 上的拉力可能增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)，用彈簧測(cè)力計(jì)拉細(xì)繩套時(shí)，測(cè)力計(jì)總與木板平行，實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

A.在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；

B.用圖釘把橡皮條的一端固定在白紙（板）上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端栓上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系上繩套；

C.將兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)通過(guò)細(xì)繩互成角度地拉橡皮條，使細(xì)繩與橡皮條的結(jié)點(diǎn)達(dá)到某一位置O，記下O點(diǎn)的位置和兩細(xì)繩的方向，并讀出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

D.按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F′；

E.用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力F的圖示；

F.比較F′與F的大小和方向。

上述步驟中：

（1）有重要遺漏內(nèi)容的步驟序號(hào)是_____；遺漏內(nèi)容是_______________________________；

（2）若他將遺漏內(nèi)容補(bǔ)上后，如圖甲所示，是他利用坐標(biāo)紙記下的橡皮條結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)及兩彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小，請(qǐng)根據(jù)平行四邊形定則在圖甲中作出F1和F2的合力示意圖，并用F′表示此力________。

（3）圖乙是甲和乙兩位同學(xué)分別做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果，其中________（填“A”或“B”）比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)（力F是只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的示意圖）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑為R=m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止，它和口點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角θ為45，已知重力加速度大小為g=10m/s，小物塊與陶罐之間的最大靜摩擦力大小為。(計(jì)算結(jié)果含有根式的保留根式)

(1)若小物塊受到的摩擦力恰好為零，求此時(shí)的角速度；

(2)若小物塊一直相對(duì)陶罐靜止，求陶罐旋轉(zhuǎn)的角速度的最大值和最小值。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案