【題目】如圖所示，電壓為U的兩塊平行金屬板MN，M板帶正電。x軸與金屬板垂直，原點O與N金屬板上的小孔重合，在O≤X≤d區(qū)域存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B1 （圖上未畫出）和沿y軸負(fù)方向大小為的勻強(qiáng)電場，B1與E在y軸方向的區(qū)域足夠大。有一個質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子（粒子重力不計），從靠近M板內(nèi)側(cè)的P點 （P點在x軸上）由靜止釋放后從N板的小孔穿出后沿x軸做直線運(yùn)動；若撤去磁場B1，在第四象限x>d的某區(qū)域加上左邊界與y軸平行且垂直紙面的勻強(qiáng)磁場B2（圖上未畫出），為了使粒子能垂直穿過x軸上的Q點，Q點坐標(biāo)為（）。求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小與方向；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小與方向；

（3）粒子從坐標(biāo)原點O運(yùn)動到Q點所用的時間t。

【答案】（1）．方向垂直紙面向里．

（2），方向垂直紙面向里．（3）

【解析】

試題分析：（1）設(shè)粒子從O點穿出時速度為v0，由動能定理得，qU＝mv02，

解得．

由于粒子在電磁場中做直線運(yùn)動，粒子所受電場力與洛倫茲力平衡，有： qv0B1=qE，

解得，磁場的方向垂直紙面向里．

（2）若撤去磁場B1，粒子在電磁場做類平拋運(yùn)動，其運(yùn)動時間，

設(shè)粒子離開電場時偏向角為θ，有：vy=at，，，解得θ=30°．

粒子離開電場時速度大小，

依題意，粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，設(shè)在磁場B2中半徑為r，可得FO′=2r，2r+r=OQ-OF=3d，解得r=d．

根據(jù)洛倫茲力提供向心力，，解得，方向垂直紙面向里．

（3）由幾何關(guān)系可知，O到磁場左邊界在x軸上的距離為L=2．5d-rcos60°=2d，

粒子從O到磁場左邊界所用時間，

在磁場中運(yùn)動時間，

在總時間．

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】如圖所示，用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B置于光滑絕緣的水平面上，A球的帶電量為，B球的帶電量為，構(gòu)成一個帶電系統(tǒng)（它們均可視為質(zhì)點，不考慮兩者間相互作用的庫侖力），現(xiàn)讓小球A處在有界的電場區(qū)域內(nèi)，已知虛線MP位于細(xì)桿的中垂線上，MP的左側(cè)沒有電場，右側(cè)有勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向右，從靜止釋放帶電系統(tǒng)（忽略帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中所產(chǎn)生的磁場效應(yīng)），求：

（1）帶電系統(tǒng)運(yùn)動的最大速度為多少？

（2）帶電系統(tǒng)運(yùn)動過程中，B球電勢能增加的最大值為多少？

（3）若小球B帶電量為，其它物理量不變，帶電系統(tǒng)仍由圖示位置靜止釋放，經(jīng)時間t小球B進(jìn)入電場，又經(jīng)時間2t小球B第一次回到初始位置，則小球B的帶電量多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，光滑水平地面上，質(zhì)量分別為m、2m的物體A、B分別系在輕質(zhì)彈簧的兩端。初始時刻，A、B均靜止，彈簧為原長狀態(tài)，現(xiàn)給A一個向右的瞬時沖量I，在以后的過程中，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，求：

（1）彈簧最短時，A、B速度為多大？

（2）彈簧彈性勢能最大為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中

（1）測得擺線長101cm，擺球直徑為2．00cm，單擺做50次全振動所經(jīng)歷的時間為101．5s，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸= m/s2（π=3．14 保留3位有效數(shù)字）．

（2）如果測得g值偏大，可能的原因是（ ）

A．測擺線長時擺線拉得過緊。

B．擺線上端懸點未固定，振動中出現(xiàn)松動，使擺線長度增加了。

C．開始計時時，秒表過遲按下

D．實驗中誤將49次全振動次數(shù)記為50次

E．漏測了小球的半徑，把擺線長直接當(dāng)作擺長進(jìn)行計算。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在水平地面上的氣缸，用一個不漏氣的活塞封閉了一定質(zhì)量理想氣體，活塞可以無摩擦地移動，活塞的面積S=100 cm2�；钊c在另一水平平臺上的物塊A用水平輕桿連接，在平臺上有另一物塊B，A、B的質(zhì)量均為m=12.5 kg，物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。兩物塊間距d=5 c m。開始時活塞距缸底L1=10cm，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)pl等于外界大氣壓強(qiáng)p0，溫度t1=27℃�，F(xiàn)對氣缸內(nèi)的氣體緩慢加熱。(p0=1.0×105Pa，g=10 m／s2)求

①使物塊A剛開始移動時，氣缸內(nèi)的溫度為多少K；

②使物塊B剛開始移動時，氣缸內(nèi)的溫度為多少K。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在雜技表演中，猴子沿豎直桿向上運(yùn)動，其v﹣t圖象如圖乙所示。同時人頂桿沿水平地面運(yùn)動的x﹣t圖象如圖丙所示。若以地面為參考系，則下列說法中正確的是（ ）

A．猴子的運(yùn)動軌跡為直線

B．猴子在0~2 s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動

C．t=0時猴子的速度大小為8 m/s

D．t=1 s時猴子的加速度大小為4 m/s2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為p0=4.5×103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40 cm，求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10 m/s2，U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究放射性元素射線性質(zhì)的實驗裝置如圖所示。兩塊平行放置的金屬板A、B分別與電源的兩極a、b連接，放射源發(fā)出的射線從其上方小孔向外射出。則

A．a為電源正極，到達(dá)A板的為α射線

B．a為電源正極，到達(dá)A板的為β射線

C．a為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為α射線

D．a為電源負(fù)極，到達(dá)A板的為β射線

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示，圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。

（1）已知表頭G滿偏電流為100 μA，表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900 Ω。R1、R2和R3是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1 mA的電流表，然后再將其改裝為兩個量程的電壓表。若使用a、b兩個接線柱，電壓表的量程為1 V；若使用a、c兩個接線柱，電壓表的量程為3 V。則根據(jù)題給條件，定值電阻的阻值應(yīng)選R1=_______Ω，R2=_______Ω，R3=_______Ω。

（2）用量程為3 V，內(nèi)阻為2 500 Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表對改裝表3 V擋的不同刻度進(jìn)行校準(zhǔn)。所用電池的電動勢E為5 V；滑動變阻器R有兩種規(guī)格，最大阻值分別為50 Ω和5 kΩ。為方便實驗中調(diào)節(jié)電壓，圖中R應(yīng)選用最大阻值為______Ω的滑動變阻器。

（3）校準(zhǔn)時，在閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑動端P應(yīng)靠近_______（填“M”或“N”）端。

（4）若由于表頭G上標(biāo)記的內(nèi)阻值不準(zhǔn)，造成改裝后電壓表的讀數(shù)比標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)偏小，則表頭G內(nèi)阻的真實值_______（填“大于”或“小于”）900 Ω。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案