【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動。如圖所示的xOy平面內(nèi),第一、二象限內(nèi)有寬度相同方向豎直向下的勻強電場,電場強度均為E,第三象限有邊長為L的正方形有界勻強磁場,方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度大小。現(xiàn)從點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子,經(jīng)磁場和第一象限電場偏轉(zhuǎn)后,粒子從第一象限電場右邊界上的點d(圖中未畫出)沿x軸正向射出電場,粒子的重力不計,求:

(1)粒子在磁場中運動的半徑;

(2)粒子在磁場中運動的時間;

(3)粒子射出點d的位置坐標。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)加速過程由動能定理得

勻強磁場中圓周運動的半徑為r

解得:

(2)由幾何關(guān)系

粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為

圓周運動的周期

運動時間為

(3)由幾何關(guān)系可知進入電鏟的坐標x1,

解得:

粒子在第一象限內(nèi)的運動從d點反向看為類平拋運動。

水平方向

豎直方向:

水平坐標

豎直坐標

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】質(zhì)量為m的小球,從離桌面H高處由靜止下落直至落地.已知桌面離地高度為h,如圖所示.若以桌面為零勢能參考平面,那么小球落地時的重力勢能及小球整個下落過程中重力做的功分別為(地球表面的重力加速度為g

A. – mgh,mg(H – h) B. – mgh,mg(H+h)

C. mgh,mg(H – h) D. mgh,mg(H+h)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平面直角坐標系xoy中,y軸左側(cè)有兩個正對的極板,極板中心在x軸上,板間電壓U0=1×102V,右側(cè)極板中心有一小孔,左側(cè)極板中心有一個粒子源,能向外釋放電荷量q=1.6×10-8C、質(zhì)量m=3.2×10-10kg的粒子(粒子的重力、初速度忽略不計);y軸右側(cè)以O點為圓心、半徑為的半圓形區(qū)域內(nèi)存在互相垂直的勻強磁場和勻強電場(電場未畫出),勻強磁場的的磁感應(yīng)強度為B=2T,粒子經(jīng)電場加速后進入y軸右側(cè),能沿x軸做勻速直線運動從P點射出。

(1)求勻強電場的電場強度的大小和方向;

(2)若撤去磁場,粒子在場區(qū)邊緣M點射出電場,求粒子在電場中的運動時間和到M點的坐標;

(3)若撤去電場,粒子在場區(qū)邊緣N點射出磁場,求粒子在磁場中運動半徑和N點的坐標。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在溫州市科技館中,有個用來模擬天體運動的裝置,其內(nèi)部是一個類似錐形的漏斗容器,如圖甲所示,F(xiàn)在該裝置的上方固定一個半徑為R的四分之一光滑管道AB,光滑管道下端剛好貼著錐形漏斗容器的邊緣,如圖乙所示。將一個質(zhì)量為m的小球從管道的A點靜止釋放,小球從管道B點射出后剛好貼著錐形容器壁運動,由于摩擦阻力的作用,運動的高度越來越低,最后從容器底部的孔C掉下,(軌跡大致如圖乙虛線所示),已知小球離開C孔的速度為vAC的高度為H。求:

(1)小球達到B端的速度大;

(2)小球在管口B端受到的支持力大小;

(3)小球在錐形漏斗表面運動的過程中克服摩擦阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某機械裝置的豎直切面如圖所示,裝置由內(nèi)壁光滑的圓管構(gòu)成,其中AB部分水平,BC部分是內(nèi)徑為R的半圓,且圓管半徑遠小于R。由于某種原因,一質(zhì)量為m的小球a留在了水平管內(nèi),現(xiàn)用一個質(zhì)量也為m的小球b沖撞小球a,小球a恰好到達圓管最高點C.已知兩小球發(fā)生彈性正碰,兩小球直徑略小于圓管直徑,重力加速度為g.則小球b的入射速度大小為____,小球b對小球a的沖量大小為_____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)BCD后再回到狀態(tài)A,其中,ABCD為等溫過程,BCDA為絕熱過程。該循環(huán)過程中,下列說法正確的是_________

A. AB過程中,氣體對外界做功,吸熱

B. BC過程中,氣體分子的平均動能增加

C. CD過程中,單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少

D. DA過程中,氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

E.該循環(huán)過程中,氣體吸熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用于熱處理的電阻爐,由于發(fā)熱體R在升溫過程中電阻值增大很多,所以在爐子和電網(wǎng)之間配備一臺自耦變壓器,如圖所示。已知R的正常工作電壓與電網(wǎng)電壓相同,欲使R啟動時的熱功率與正常工作時基本相同,下列說法正確的是

A. 啟動時,應(yīng)將P向下滑動,使副線圈的匝數(shù)小于原線圈的匝數(shù)

B. 啟動時,應(yīng)將P向上滑動,使副線圈的匝數(shù)大于原線圈的匝數(shù)

C. 保持P的位置不變,啟動后的一段時間內(nèi),電流表的示數(shù)會逐漸增大

D. 保持P的位置不變,啟動后的一段時間內(nèi),R的功率會逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧一端與不可伸長的輕繩OC、DC連接于C(兩繩另一端固定),彈簧另一端栓接一質(zhì)量為m的小球,地面上豎直固定一內(nèi)壁光滑的開縫圓弧管道AB,A點位于O點正下方且與C點等高,管道圓心與C點重合。現(xiàn)將小球置于管道內(nèi)A點由靜止釋放,已知輕繩DC水平,當(dāng)小球沿圓弧管道運動到B點時恰好對管道壁無彈力,則小球從A運動到B的過程中

A. 彈簧一直處于自然長度

B. 小球的機械能逐漸減小

C. 輕繩OC的拉力先增大后減小

D. 輕繩DC的拉力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是______________(選對1個給2分,選對2個給4分,選對3個給5分,沒選錯一個扣3分,最低得分為0)

A.晶體的熔點和液體的沸點都與壓強有關(guān)

B.氣體很容器充滿整個容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其內(nèi)能一定增加

D.在溫度不變的情況下,增大液面上方飽和汽的體積,待氣體重新達到飽和時,飽和汽的壓強增大

E.氣體分子單位時間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)

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