【題目】如圖所示,虛線MN為勻強電場和勻強磁場的分界線,勻強電場場強大小為E,方向豎直向下且與邊界MNθ=45°角,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向外。在電場中有一點P,P點到邊界MN的豎直距離為d.,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放。粒子第一次進入磁場后,經(jīng)過時間t,將磁感應強度大小突然變?yōu)?/span>B′,方向不變,此后粒子恰好被束縛在該磁場中。(不計粒子所受重力,電場和磁場范圍足夠大)求:

(1)粒子進入磁場時的速度大;

(2)B′有最小值時,經(jīng)過的時間t為多少?

(3)B′的最小值為多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

粒子在電場中被加速,根據(jù)動能定理求解進入磁場時的速度;粒子恰好被束縛在該磁場中時B′最小時,軌跡圓與虛線邊界相切;根據(jù)幾何關(guān)系求解經(jīng)過時間t在磁場中轉(zhuǎn)過的角度,從而求解t;由幾何關(guān)系求解粒子恰被束縛在磁場中時的圓的半徑,從而求解B′.

(1)粒子在電場中被加速,則qEd=mv2

解得

(2)當將磁感應強度大小突然變?yōu)?/span>B′,此后粒子恰好被束縛在該磁場中,則粒子的運動軌跡如圖;

由幾何關(guān)系可知: ,

解得

(3)由幾何關(guān)系可知:R+Rcosθ=2r

解得B′=2(2-)B

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定金屬電阻率的實驗中,如圖1所示,用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值d=______mm.如圖2所示,是多用電表的“×10”歐姆擋經(jīng)過正確步驟測量金屬絲電阻時多用電表指針的位置,則金屬絲阻值的測量值R=______Ω,若測出金屬絲長度的測量值為L,則該金屬絲電阻率的表達式ρ=______(用d、R、L表示)。

用半偏法測定電流表G的內(nèi)阻的實驗中,如圖:

(1)實驗電路連接好后,主要操作步驟如下:(把未完整的操作步驟填寫完整)

接通S1,調(diào)節(jié)R1,使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;

再接通S2,保持阻值不變,調(diào)節(jié)______,使電流表G指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半;

讀出R2的阻值,即認為電流表的內(nèi)阻rg=______

(2)此電路測量出的電流表的內(nèi)阻比真實值______(填”“”)

(3)為了減少誤差,電源電動勢應盡量選______(填”“)一點好。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列火車總質(zhì)量m=500t,發(fā)動機的額定功率P=6×105W,在軌道上行駛時,軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍。(取g=10m/s2)

(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度;

(2)在水平軌道上,發(fā)動機以額定功率P工作,求當行駛速度為v1=10m/s時,列車的瞬時加速度a1的大小;

(3)列車在水平軌道上以36km/h的速度勻速行駛時,求發(fā)動機的實際功率P′;

(4)若列車從靜止開始保持0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動,求這一過程維持的最長時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電動勢E和內(nèi)阻r一定,R1、R2是定值電阻,R3是光敏電阻(光敏電阻阻值隨光照強度的增加而變小)。閉合開關(guān),當照射到R3的光照強度變化時,R2功率變大,以下判斷正確的是 ( )

A. 電流表示數(shù)一定變大

B. 電壓表示數(shù)一定變小

C. R3的功率一定變大

D. 照射到R3的光照強度一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖8所示,要使Q線圈產(chǎn)生圖示方向的電流,可采用的方法有 [ ]

A. 閉合電鍵K

B. 閉合電鍵K后,把R的滑動方向右移

C. 閉合電鍵K后,把P中的鐵心從左邊抽出

D. 閉合電鍵K后,把Q靠近P

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用圖示裝置研究平拋運動及其特點.他的實驗操作是:在小球A、B處于同一高度時,用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時B球被松開.

他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B (填同時不同時)落地;

讓A、B球恢復初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片.A球在空中運動的時間將 (填變長’.不變變短);

上述現(xiàn)象說明:平拋運動的時間與 大小無關(guān),平拋運動的豎直分運動是 運動.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD是一個盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC是水平的,其長度d=0.40 m,盆邊緣的高度為h=0.30 m,在A處放一個質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑。已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數(shù)為μ=0.10。小物塊在盆內(nèi)來回滑動,最后停下來,則停的地點到B的距離為(   )

A. 0.40 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某一滑道由斜坡和水平滑道組成,斜坡頂端A距水平滑道高度為h,傾角為θ,水平粗糙滑道BC段長為d,水平滑道CD段光滑。將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上,另一自由端恰位于水平滑道C點。物塊從斜坡A處靜止下滑,從斜坡進入水平滑道時,在底端B點處無能量損失(即速度大小不變)。已知物塊質(zhì)量為m,物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動摩擦因數(shù)均為μ,整個過程空氣阻力不計,重力加速度為g。則:

(1)求物塊滑到B點時的速度大?

(2)求彈簧為最大壓縮量時的彈性勢能Ep?

(3)若物塊質(zhì)量m=3 kg,斜坡傾角θ=370,重力加速度g取10 m/s2。彈簧第一次達到最大壓縮量時的彈性勢能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關(guān)系如圖所示,物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑,則物塊從斜坡頂端A點下滑高度h應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上,有兩個質(zhì)量和電荷量均相同的正負離子(不計重力),從點O以相同的速度先后射入磁場中,入射方向與邊界成,則關(guān)于正負離子在磁場中運動的說法中正確的是( )

A. 運動軌跡的半徑相等

B. 運動時間相同

C. 重新回到邊界時速度的大小和方向不相同

D. 重新回到邊界時的位置與O點的距離相等

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