【題目】如圖所示,在x軸下方的區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E。在x軸上方以原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xy平面并指向紙面外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。y軸下方的A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離為d,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。(不計(jì)粒子的重力)

(1)求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

(2)要使粒子進(jìn)入磁場(chǎng)之后不再經(jīng)過(guò)x軸,電場(chǎng)強(qiáng)度需大于或等于某個(gè)值E0,求E0

(3)若電場(chǎng)強(qiáng)度E等于第(2)問(wèn)E0,求粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

試題分析;(1)粒子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理得

qEdmv22分)

粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做圓周運(yùn)動(dòng),有

qvBm2分)

解得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑

r2分)

2)粒子之后恰好不再經(jīng)過(guò)x軸,則離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與x軸平行,運(yùn)動(dòng)情況如圖,

可得Rr ④ 3分) 由以上各式解得 E03分)

3)將EE0代入可得磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r2分)

粒子運(yùn)動(dòng)情況如圖,圖中的角度α、β滿足

cosα2分) 即α30° ⑦ 2分) β60° ⑧ 2分)

粒子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的位置坐標(biāo)為

xr2分)

解得xR. ⑩ 2分)

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】傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù),在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要的作用傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?/span>如溫度、光、聲等轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量通常是電學(xué)量,例如熱敏傳感器主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻熱敏電阻阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示,圖乙是由熱敏電阻作為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器的電路圖下列說(shuō)法正確的是  

A. 為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器響鈴,c應(yīng)接在a

B. 為了使溫度過(guò)高時(shí)報(bào)警器響鈴,c應(yīng)接在b

C. 若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些,則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)

D. 如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)最低報(bào)警溫度時(shí),無(wú)論如何調(diào)節(jié)滑片P都不能報(bào)警,且電路無(wú)故障,可能原因是左邊電源電壓太低

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c,離桌面高度分別為。若先后順次釋放a、b、c,三球剛好同時(shí)落到桌面上,不計(jì)空氣阻力,則( )

A. 三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為321

B. ba開(kāi)始下落的時(shí)間差小于cb開(kāi)始下落的時(shí)間差

C. 三者到達(dá)桌面時(shí)的速度之比是321

D. 三個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的加速度與小球受到的重力成正比,與質(zhì)量成反比

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】中央電視臺(tái)綜藝節(jié)目《加油向未來(lái)》中有一個(gè)橄欖球空中擊劍游戲:寶劍從空中距地面高h處的B點(diǎn)自由落下,同時(shí)橄欖球(可看成質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以速度v0沿AB方向拋出,AB與水平方向的夾角為θ,恰好在空中C點(diǎn)擊中劍尖,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是(

A. 若橄欖球以2v0的速度沿原方向拋出,必定在C點(diǎn)上方擊中劍尖

B. 若橄欖球仍沿原方向拋出,能擊中劍尖的最小速度為

C. 若橄欖球仍沿原方向拋出,能擊中劍尖的最小速度為

D. 橄欖球仍沿原方向拋出,若速度過(guò)大,則可能無(wú)法擊中劍尖

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):如圖,將質(zhì)量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放,小球正下方固定一臺(tái)紅外線計(jì)時(shí)器,能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間t,改變小球下落高度h,進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn).此方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方便快捷.

(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑d__________mm;

(2)為直觀判斷小球下落過(guò)程中機(jī)械能是否守恒,應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象________;

A.ht圖象 B.h圖象 C.ht2圖象 D.h圖象

(3)若(2)問(wèn)中的圖象斜率為k,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>__________(用d”、“k表示,忽略空氣阻力).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧的兩端與質(zhì)量均為2mB、C兩物塊固定連接,靜止在光滑水平面上,物塊C緊靠擋板但不粘連.另一質(zhì)量為m的小物塊A以速度vo從右向左與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時(shí)間極短可忽略不計(jì).(所有過(guò)程都在彈簧彈性限度范圍內(nèi))求:

(1)A、B碰后瞬間各自的速度;

(2)彈簧第一次壓縮最短與第一次伸長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能之比.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A是一質(zhì)量為M的盒子,B的質(zhì)量為m,A、B用細(xì)繩相連,跨過(guò)光滑的定滑輪置于傾角為α的斜面上,B懸于斜面之外而處于靜止?fàn)顟B(tài),斜面放置在水平地面上現(xiàn)在向A中緩慢加入沙子,整個(gè)系統(tǒng)始終保持靜止,則在加入沙子的過(guò)程中(  )

A. 繩子拉力逐漸增大

B. A對(duì)斜面的壓力逐漸增大

C. 地面對(duì)斜面的摩擦力始終為零

D. A所受的摩擦力逐漸增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖為某工程車的卸貨裝置,該裝置為一能夠直接將貨物傳送到地面的傾角為θ的傳送帶.該裝置在正常工作時(shí)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的速度為v,卸貨工人將質(zhì)量均為m的貨物無(wú)初速度地放在傳送帶頂端,已知貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,且μ<tanθ.則貨物在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是(  )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長(zhǎng)的斜面底端,F(xiàn)對(duì)其施加一個(gè)沿斜面向上、大小為F=25N的恒力,3s后將F撤去,此時(shí)物塊速度達(dá)到15m/s。設(shè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力的大小不變,取g=10m/s2。求:

(1)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)離斜面底端的最遠(yuǎn)距離;

(2)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間(結(jié)果可用根式表示)。

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