【題目】如圖(甲)所示,在坐標(biāo)軸y軸左側(cè)存在一方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,y軸右側(cè)存在如圖(乙)所示寬度為L的有界交變電場(規(guī)定豎直向下為正方向),此區(qū)間右側(cè)存在一大小仍為B方向垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,有一質(zhì)量為m,帶電荷量為q的正粒子(不計(jì)重力)從x軸上的A點(diǎn)以速度大小為v方向與x軸正方向夾角θ=60°射出,粒子達(dá)到y(tǒng)軸上的C點(diǎn)時速度方向與y軸垂直,此時區(qū)域內(nèi)的電場從t=0時刻變化,在t=2T 時粒子從x軸上的F點(diǎn)離開電場(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:

(1)C點(diǎn)距坐標(biāo)原點(diǎn)距離y;

(2)交變電場的周期T及電場強(qiáng)度E0的大小;

(3)帶電粒子進(jìn)入右側(cè)磁場時,區(qū)域內(nèi)的電場消失,要使粒子仍能回到A點(diǎn),左側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向應(yīng)如何改變?

【答案】(1) (2) (3)B 方向垂直紙面向內(nèi)

【解析】(1)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律有qvB=m,得r=,

C點(diǎn)縱坐標(biāo)為y=r-rcos 60°=.

(2)粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動,L=vt=2vT,

解得T=.

豎直方向到達(dá)x軸上的F點(diǎn),根據(jù)運(yùn)動的對稱性有

y=4×2,解得E0=.

(3)

從F點(diǎn)進(jìn)入右磁場時,方向水平向右,速度仍為v,做圓周運(yùn)動,半徑仍為r,離開右磁場時恰運(yùn)動半周,水平向左,電場消失,勻速運(yùn)動到y(tǒng)軸,進(jìn)入左側(cè)磁場,運(yùn)動半徑為R.由圖知要回到A點(diǎn),軌跡如圖,根據(jù)幾何關(guān)系知:R2=(2r-R)2+r2

解得R=,則由洛倫茲力提供向心力有qvB1=,

解得B1=B,方向垂直紙面向內(nèi).

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,一小球自A點(diǎn)由靜止自由下落到B點(diǎn)時與彈簧接觸,到C點(diǎn)時彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由A→B→C的運(yùn)動過程中(   。

A. 小球在B點(diǎn)時動能最大

B. 小球的重力勢能隨時間均勻減少

C. 小球的機(jī)械能守恒

D. 小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m=5.0×10-8 kg、電量為q=1.0×10-6 C的帶電粒子.從靜止開始經(jīng)U0=10 V的電壓加速后,從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場,已知OP=30 cm(粒子重力不計(jì),sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

(1)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時速度v的大;

(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0 T,粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開磁場,求OQ的距離;

(3)若粒子不能進(jìn)入x軸上方,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列情況中不可能發(fā)生的是

A. 分子熱運(yùn)動的平均動能減小,分子間平均距離減小,壓強(qiáng)不變

B. 分子熱運(yùn)動的平均動能增大,分子間平均距離增大,壓強(qiáng)增大

C. 分子熱運(yùn)動的平均動能不變,分子間平均距離減小,壓強(qiáng)變大

D. 分子熱運(yùn)動的平均動能不變,分子間平均距離減小,壓強(qiáng)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將理想變壓器原線圈接入電壓隨時間變化規(guī)律為: 的交流電源,在副線圈兩端并聯(lián)接入規(guī)格為“22V,22W”的燈泡10個,燈泡均正常發(fā)光.除燈泡外的電阻均不計(jì),下列說法正確的是(  )

A. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

B. 電流表示數(shù)為1A

C. 電流表示數(shù)為10A

D. 副線圈中電流的頻率為5Hz

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】靜電噴漆技術(shù)具有效率高、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置可簡化為如圖所示.A、B為水平放置的間距d=1.6 m的兩塊足夠大的平行金屬板,兩板間有方向由B指向A的E=0.1 V/m的勻強(qiáng)電場.在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為v0=6 m/s的油漆微粒,已知油漆微粒的質(zhì)量均為m=1.0×10-5kg,帶負(fù)電且電荷量均為q=1.0×10-3C,不計(jì)油漆微粒間的相互作用以

及油漆微粒帶電量對板間電場和磁場的影響,忽略空氣阻力,g=10 m/s2.求:

(1)油漆微粒落在B板上的面積;

(2)若讓A、B兩板間的電場反向,并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.06 T,調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個方向噴出,其他條件不變.B板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度為多少?

(3)在滿足(2)的情況下,打中B板的油漆微粒中,在磁場中運(yùn)動的最短時間為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,向一個空的鋁飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蠟密封,在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略).如果不計(jì)大氣壓的變化,這就是一個簡易的氣溫計(jì).已知鋁罐的容積是360cm3,吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻,橫截面積為0.2cm2,吸管的有效長度為20cm,當(dāng)溫度為25℃時,油柱離管口10cm.求:

(1)吸管上標(biāo)刻溫度值時,請通過定量推導(dǎo)加以證明其刻度是否均勻?

(2)計(jì)算這個氣溫計(jì)的測量范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間以AOB為界,上方有大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,下方有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,以過O點(diǎn)的豎直虛線OC為界,左側(cè)到AA′間和右側(cè)到BB′間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同的垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,∠AOC=∠BOC=60°,現(xiàn)在A點(diǎn)上方某一點(diǎn)以一定的初速度水平向右射出一帶電粒子,粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,粒子恰好從AO的中點(diǎn)垂直AO進(jìn)入OC左側(cè)磁場并垂直O(jiān)C進(jìn)入右側(cè)磁場,粒子從OB邊恰好以豎直向上的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場,AO=BO=L,不計(jì)粒子的重力,求:

(1)粒子初速度v0的大小;

(2)OC左側(cè)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小和右側(cè)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了測定小燈泡的伏安特性曲線,選取了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材。待測小燈泡的額定電壓為3.2V,要求測量范圍盡量大一些,并描繪出小燈泡的伏安特性曲線。

(1)選取電源的電動勢4.0V,電源內(nèi)阻不計(jì)。同學(xué)們?yōu)榱司_測量電壓,需要將量程1.0V的電壓表改裝為量程4.0V,已知1.0V電壓表的內(nèi)阻為1.2KΩ,需要給電壓表______(選填:串連、并聯(lián))一個R0=______KΩ的定值電阻。

(2)用筆代替導(dǎo)線,將儀器實(shí)物圖按實(shí)驗(yàn)要求連接好______

(3)同學(xué)們正確實(shí)驗(yàn)后描繪出小燈泡伏安特性曲線如圖乙所示,由伏安特性曲線可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓增大、燈絲溫度升高時,電阻_______(選填:增大、不變、減小)。正常工作時燈絲電阻等于_______ ,額定功率是______W(均取兩位有效數(shù)字)。

(4)將實(shí)驗(yàn)時所用的電源串連上一個的電阻,再與這個小燈泡直接串連在一起,則小燈泡的實(shí)際功率是_________W(取兩位有效數(shù)字)

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