【題目】如圖甲所示，有一磁感應(yīng)強度大小為B、垂直紙面向外的勻強磁場，磁場邊界OP與水平方向夾角為θ=45°，緊靠磁場右上邊界放置長為L、間距為d的平行金屬板M、N，磁場邊界上的O點與N板在同一水平面上，O1、O2為電場左右邊界中點．在兩板間存在如圖乙所示的交變電場（取豎直向下為正方向）．某時刻從O點豎直向上以不同初速度同時發(fā)射兩個相同的質(zhì)量為m、電量為+q的粒子a和b．結(jié)果粒子a恰從O1點水平進入板間電場運動，由電場中的O2點射出；粒子b恰好從M板左端邊緣水平進入電場．不計粒子重力和粒子間相互作用，電場周期T未知．求：

（1）粒子a、b從磁場邊界射出時的速度va、vb；

（2）粒子a從O點進入磁場到O2點射出電場運動的總時間t；

（3）如果金屬板間交變電場的周期，粒子b從圖乙中t=0時刻進入電場，求要使粒子b能夠穿出板間電場時E0滿足的條件．

【答案】（1）；（2）（3）

【解析】

(1)如圖所示，粒子a、b在磁場中均速轉(zhuǎn)過90°，平行于金屬板進入電場．

由幾何關(guān)系可得：，rb=d ①

由牛頓第二定律可得 ②

③

解得： ,

(2)粒子a在磁場中運動軌跡如圖

在磁場中運動周期為： ④

在磁場中運動時間： ⑤

粒子在電磁場邊界之間運動時，水平方向做勻速直線運動，所用時間為 ⑥

由④⑤⑥則全程所用時間為：

(3)粒子在磁場中運動的時間相同，a、b同時離開Ⅰ磁場，a比b進入電場落后時間 ⑦

故粒子b在t=0時刻進入電場．

由于粒子a在電場中從O2射出，在電場中豎直方向位移為0，故a在板間運動的時間ta是周期的整數(shù)倍，由于vb=2va，b在電場中運動的時間是，可見b在電場中運動的時間是半個周期的整數(shù)倍即 ⑧

⑨

粒子b在內(nèi)豎直方向的位移為 ⑩

粒子在電場中的加速度

由題知

粒子b能穿出板間電場應(yīng)滿足ny≤d

解得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，絕熱的輕質(zhì)活塞2將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平放置的固定絕熱氣缸內(nèi)，輕質(zhì)活塞1與2通過一水平輕質(zhì)彈簧連接，兩活塞之間為真空，活塞與氣缸壁的摩擦忽略不計，用水平外力F使活塞1靜止不動�，F(xiàn)增大外力F，使活塞1緩慢向右移動，則此過程中氣體的溫度_____（填“升高”“降低”或“不變”）；外力F做的功及大氣壓力做的功_____（填“大于”“等于”或“小于”）氣體內(nèi)能的變化量；氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊氣缸內(nèi)壁單位面積上的次數(shù)_____（填“增加”“不變”或“減少”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，將物體A放在容器B中，以某一速度把容器B豎直上拋，不計空氣阻力，運動過程中容器B的底面始終保持水平，下列說法正確的是（ ）

A.在上升和下降過程中A對B的壓力大小都一定等于零

B.上升過程中A對B的壓力大小大于物體A受到的重力大小

C.下降過程中A對B的壓力大小大于物體A受到的重力大小

D.在上升和下降過程中A對B的壓力大小都等于物體A受到的重力大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，某實驗小組為了測量滑塊和長木板斜面間的動摩擦因數(shù)，把長木板傾角調(diào)為30°，在長木板斜面頂端固定一打點計時器。實驗中先啟動打點計時器電源，再讓連接紙帶的滑塊從斜面的頂端由靜止釋放，得到多條打點的紙帶后，他們選擇一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示，然后截取紙帶中間的一部分，每隔4個點取一個計數(shù)點，紙帶上標(biāo)明了各相鄰計數(shù)點間距離的測量結(jié)果。

（1）有同學(xué)提出用作圖的方法求加速度，他把紙帶粘在一張白紙上，建立直角坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)表示位移，縱坐標(biāo)表示對應(yīng)點的速度的二次方。圖丙中給出了b、c、d三條可能作出的圖線，你認為正確的是_______。

（2）選出正確的圖線后，求出直線的斜率k。設(shè)重力加速度大小是g，若用k、g和斜面傾角表示滑塊和長木板斜面間的動摩擦因數(shù)，則μ=_____________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)要通過實驗測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：電流表（0～0.6A）、電壓表（0～3V）、滑動變阻器R1（10Ω，2A）、滑動變阻器R2（100Ω，2A）、定值電阻R0為1.5Ω、電鍵S及導(dǎo)線若干。

（1）為方便實驗調(diào)節(jié)且能較準(zhǔn)確地進行測量，滑動變阻器應(yīng)選用________（填“R1”或“R2”）。

（2）本次實驗按照如圖甲所示實物連接線路圖連接好后進行測量，測得數(shù)據(jù)如下表所示。

由上表數(shù)據(jù)可看出，電壓表示數(shù)變化不明顯，試分析引起上述情況的原因是___________。

（3）為使電壓表的示數(shù)變化更明顯，請將上述器材的連線略加改動，在方框中畫出改動后的實驗電路圖_____。

（4）實驗中改變滑動變阻器的阻值，根據(jù)測出數(shù)據(jù)畫出的U－I圖線如圖所示，則此干電池的內(nèi)阻r =_______Ω。（保留兩位小數(shù)）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個質(zhì)量為m=15kg的小號糧食麻袋，從離地面高h1=6m的天花板自由下落，一輛運糧平板車正沿著下落點正下方所在的平直路面以v0=6 m/s的速度勻速前進。己知麻袋開始自由下落時，平板車前端恰好運動到距離下落點正下方s=3 m 處，該平板車總長L=7m，平極車板面離地面高h2=1m，麻袋可看做質(zhì)點，不計空氣 阻力。假定麻袋落到板面后不彈起，在麻袋落到板面的瞬間，平板車開始以大小為a=4m/s2的加速度做勻減速直線運動，直至停止，取重力加速度大小g =10 m/s2，麻袋與平板牟板面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。

（1）求麻袋將落在平板車上距車左端多遠處。

（2）通過計算說明，麻袋是否會滑到平扳車的最左端。

（3）求麻袋在平板車上的摩擦痕跡長。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的裝置做如下實驗：小球從左側(cè)傾斜面上的點由靜止釋放后沿斜面向下運動，并沿右側(cè)斜面上升，斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實驗結(jié)果的對比，下列判斷正確的是( )

A.小球沿右側(cè)斜面上升的高度與小球的質(zhì)量無關(guān)

B.小球沿右側(cè)斜面上升的高度與斜面的粗糙程度有關(guān)

C.小球受到的力一定時，質(zhì)量越大，它的加速度越小

D.如果小球不受力，它將一直保持勻速運動或靜止?fàn)顟B(tài)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點，某勻強電場的電場線平行于該三角形平面現(xiàn)將電荷量為的正點電荷從A點移到B點，電場力做功為，將另一電荷量為的負點電荷從A點移到C點，克服電場力做功J.

求、各為多少？

邊長為cm，求電場線方向及電場強度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，水平虛線AB和CD之間的區(qū)域（豎直面內(nèi)）存在方向水平向左的勻強電場，自該區(qū)域上方的P點，將質(zhì)量相同、電荷量分別為q和－q（q>0）的帶電小球M、N先后以相同的水平初速度v0向左拋出，M、N從虛線AB進入電場后，分別從虛線CD上的a點和b點（圖中未畫出）離開電場。已知N離開電場時的速度方向豎直向下，空氣阻力不計。由此可知（　�。�

A.小球M在電場中可能做直線運動

B.小球M與N在電場區(qū)域內(nèi)運動的時間不相等

C.從進入電場到離開電場，M與N電勢能改變量的絕對值之比為2:1

D.將另一不帶電的小球Q以水平初速度v0從P點向左拋出，Q必將經(jīng)過a、b連線的中點

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案