【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第象限以ON為直徑的半圓形區(qū)域內(nèi),存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從y軸上y=h處的M點(diǎn),以速度v0垂直于y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上x=2h處的P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),最后以垂直于y軸的方向射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力。求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;

2)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)磁場(chǎng)所經(jīng)過(guò)的總時(shí)間;

3)粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)。

【答案】123

【解析】1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,


x方向:2h=v0t1
y方向:h=at12
根據(jù)牛頓第二定律:Eq=ma
聯(lián)立以上三式,解得: ;
2)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間: ,
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期: ,
根據(jù)粒子入射磁場(chǎng)時(shí)與x軸成45°,射出磁場(chǎng)時(shí)垂直于y軸,
可求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)的圓心角為θ=135°
故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為: ,
粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=t1+t2=

3)根據(jù)動(dòng)能定理:Eqh=mv2mv02

E的表達(dá)式代入上式,可求出v=v0,再根據(jù)

求出

根據(jù)粒子入射磁場(chǎng)時(shí)與x軸成45,射出磁場(chǎng)時(shí)垂直于y軸,可求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)的圓心角為135

所以x=2h-rcos450 ,y=-r-rsin450

出磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)為( ,

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】圖為驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,圖中P點(diǎn)是未放被碰小球2時(shí)入射小球1的落點(diǎn)。

1)入射小球1與被碰小球2直徑相同,均為d,為了減小誤差,它們的質(zhì)量相比較,應(yīng)是m1___________m2.(選填“>”、“<”、“=”

2)為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng),必須調(diào)整斜槽使________________________

3為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒,下列關(guān)系式成立的是_____

A.

B.

C.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為,小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮 ?/span>

(1)以小車(chē)為研究對(duì)象,為了便于探究、減小誤差,應(yīng)使小車(chē)質(zhì)量M與砂桶和砂的總質(zhì)量m滿足于M________m.

(2)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車(chē)的拉力等于小車(chē)所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來(lái)還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_______________

A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車(chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車(chē)在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小?chē)連著已經(jīng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車(chē),從打出的紙帶判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車(chē),觀察判斷小車(chē)是否做勻速運(yùn)動(dòng)。

(3)下圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶, A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為可求得小車(chē)的加速度a=______m/s2 ,打下E點(diǎn)時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度為vE=_______m/s。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體以一定初速度從傾角α=37°的斜面底端沿斜面向上運(yùn)動(dòng),上升的最大高度為3.0m,選擇斜面底端為參考平面,上升過(guò)程中,物體的機(jī)械能E隨高度h的變化如圖所示, ,下列說(shuō)法正確的是

A. 物體的質(zhì)量m=1.0kg

B. 物體可能靜止在斜面頂端

C. 物體回到斜面底端時(shí)的動(dòng)能Ek=10J

D. 物體上升過(guò)程的加速度大小a=15m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動(dòng),得到如圖所示的一條紙帶,

①紙帶做______________直線運(yùn)動(dòng)(選填勻速變速);

②已知交流電源的頻率是 50Hz, A、B 兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為__________ s(選填“0.02”“0.04”);

③測(cè)得 AB7.65cmBC9.17cm,兩則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為____________m/s。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶保持v=4 m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量為1 kg的物塊無(wú)初速地放在A端,若物塊與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為02,A、B兩端相距6 m,則物塊從A到B的過(guò)程中,皮帶摩擦力對(duì)物塊所做的功為多少?產(chǎn)生的摩擦熱又是多少?g取10 m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】由光滑細(xì)管組成的軌道如圖所示,其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧,軌道固定在豎直平面內(nèi)一質(zhì)量為m的小球,從距離水平地面高為H的管口D處?kù)o止釋放,最后能夠從A端水平拋出落到地面上下列說(shuō)法正確的是

A小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為

B小球落到地面時(shí)相對(duì)于A點(diǎn)的水平位移值為

C小球能從細(xì)管A端水平拋出的條件是H>2R

D小球能從細(xì)管A端水平拋出的最小高度HminR

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示裝置探究力對(duì)物體做的功與物體速度變化的關(guān)系,得到了下表的數(shù)據(jù):

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

橡皮筋條數(shù)

1

3

4

5

7

小車(chē)速度v/m·s-1

071

123

142

158

171

注:每條橡皮筋拉長(zhǎng)的長(zhǎng)度都一樣

1由表可得出定性結(jié)論:_________________

2設(shè)一條橡皮筋拉長(zhǎng)到固定長(zhǎng)度所做功為W0,大致畫(huà)出橡皮筋所做的功W與小車(chē)速度v的圖象.(畫(huà)在圖乙中

3根據(jù)以上的W-v圖象對(duì)W與v的關(guān)系作出初步判斷: _________________

4根據(jù)數(shù)據(jù)完成下表的空白部分:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

橡皮筋做功

W0

v2/m2·s-2

W與v的關(guān)系

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,火箭內(nèi)平臺(tái)上放有測(cè)試儀,火箭從地面啟動(dòng)后,以加速度豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng),升到某一高度時(shí),測(cè)試儀對(duì)平臺(tái)的壓力為啟動(dòng)前壓力的已知地球半徑為R,求火箭此時(shí)離地面的高度.(g為地面附近的重力加速度

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