【題目】如圖所示,第一象限存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,第二象限存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電楊,在區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電荷量為q()的帶電粒子從電場(chǎng)中的P點(diǎn)以速度水平射出,P點(diǎn)的坐標(biāo)為,粒子從y軸上Q(未畫(huà)出)點(diǎn)進(jìn)入第一象限的磁場(chǎng)后,又恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入第三象限,粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O點(diǎn)時(shí)與x軸負(fù)方向的夾角為,在以后的運(yùn)動(dòng)中粒子經(jīng)過(guò)x軸上距離O點(diǎn)M點(diǎn),不計(jì)粒子重力,已知粒子出電場(chǎng)后便不再進(jìn)入電場(chǎng),求

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)根據(jù)題意可知粒子在第二象限做類平拋運(yùn)動(dòng),第一次進(jìn)入第一象限時(shí)速度與y軸負(fù)方向夾角為600,如圖所示,設(shè)粒子剛進(jìn)入第一象限時(shí)速度為v,豎直分速度為,則有:

PQ的過(guò)程中,設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,依據(jù)題意可知:

,,代入數(shù)據(jù)可以得到:,

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,由幾何關(guān)系可知從QO粒子轉(zhuǎn)過(guò)的角度為1200,則:

,代入數(shù)據(jù)可以得到:

設(shè)第一象限電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,則有:

粒子在第一象限做圓周運(yùn)動(dòng),則有:

代入數(shù)據(jù)可以得到:

(2)設(shè)磁場(chǎng)Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度為,粒子在磁場(chǎng)Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,粒子在Ⅰ、Ⅱ磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,依據(jù)題意可知,粒子在磁場(chǎng)Ⅱ中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為3000,離開(kāi)磁場(chǎng)Ⅱ再次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為3000后又會(huì)再次進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ,以后循環(huán)下去。

粒子在磁場(chǎng)Ⅱ做圓周運(yùn)動(dòng),有,則:,可知取最小值時(shí),最大

粒子出電場(chǎng)后便不再進(jìn)入電場(chǎng),則有:

①若粒子由x軸下方經(jīng)過(guò)M點(diǎn),則有:

分析可知時(shí)取最小值,

②若粒子由x軸上方經(jīng)過(guò)M點(diǎn),則有:

分析可知時(shí)取最小值

對(duì)比可知更小,則的最小值

,代入數(shù)據(jù)可以得到:

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】如圖所示為多量程多用電表的示意圖。

1測(cè)量某電阻時(shí),用歐姆擋“×100”擋時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小,他應(yīng)該換用歐姆擋________擋(填“×10”“×1 k”),換擋后在測(cè)量前要先進(jìn)行________;若接通3、4時(shí)分別對(duì)應(yīng)“×10”“×100”擋,則E' =_______ E。

2表頭G的標(biāo)記值為10 mA10 Ω,據(jù)此改裝的多用表測(cè)電流時(shí)的讀數(shù)總比標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)偏大,則表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值_______(填大于小于10 Ω。

3現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)器材:

A.多用表表頭G,標(biāo)記值為10 mA、10 Ω;

B.電阻箱R0999.9 Ω);

C.滑動(dòng)變阻器R1(0200 Ω,額定電流1 A);

D.滑動(dòng)變阻器R2(02 kΩ,額定電流1 A);

E.直流電源E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5 V,內(nèi)阻很小)

F.直流電源E2(電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻很小)

G.開(kāi)關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干

請(qǐng)?jiān)谒o的方框中,用上述器材設(shè)計(jì)一個(gè)用半偏法較準(zhǔn)確地測(cè)量表頭G內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路圖,并在電路圖中標(biāo)明所選擇器材的物理量符號(hào)____________________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖。Rt 是熱敏電阻低溫時(shí)電阻值 很大,高溫時(shí)電阻值很小,R 是阻值較小的分壓電阻。

(1) 要做到低溫時(shí)電鈴不響火警時(shí)產(chǎn)生高溫,電鈴響起在圖中虛線處應(yīng)接_______(填“與門“或門“非門“斯密特元件”)

(2) 為了提高該電路的靈敏度,即要把報(bào)警溫度調(diào)得較低,R 的值應(yīng)調(diào)__________填“大””)一些

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(題文)如圖所示,在圖(1)中,G為指針在中央的靈敏電流表,連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況,今使它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn),則圖(2)中的條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是______(填向上向下”) ;圖(3)中電流計(jì)的指針將向______ (填向左向右)偏轉(zhuǎn);圖(4)中的條形磁鐵上端為______ (填“N”“S”)極。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,寬度L=0.4m,一端連接R=1Ω的電阻。導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng),速度v=5m/s。求:

(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I;

(2)拉力F的大;

(3)若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒,其他條件不變,求導(dǎo)體棒兩端的電壓U。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有一個(gè)在y方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物體,其振動(dòng)圖象如下圖所示。下列關(guān)于下圖中(1)~(4)的判斷正確的是( )

A. 圖(1)可作為該物體的速度--時(shí)間圖象

B. 圖(2)可作為該物體的回復(fù)力--時(shí)間圖象

C. 圖(3)可作為該物體的回復(fù)力--時(shí)間圖象

D. 圖(4)可作為該物體的回復(fù)加速度--時(shí)間圖象

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某小型實(shí)驗(yàn)水電站輸出功率是20kW,輸電線總電阻為6Ω.

(1)若采用380V輸電,求輸電線路損耗的功率;(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(2)若改用5000V高壓輸電,用戶端利用n1:n2=22:1的變壓器降壓,求用戶得到的電壓。(結(jié)果保留3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,L1L2是高壓輸電線,甲、乙是兩只互感器,若已知n1n2=1 0001,n3n4=1100,圖中電壓表示數(shù)為220 V、電流表示數(shù)為10 A,則高壓輸電線的送電功率為(  )

A. 2.2×103W B. 2.2×102W C. 2.2×108W D. 2.2×104W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,氣墊導(dǎo)軌上質(zhì)量為M的滑塊通過(guò)輕質(zhì)細(xì)繩繞過(guò)輕質(zhì)動(dòng)滑輪與拉力傳感器相連,動(dòng)滑輪下懸掛質(zhì)量為m的鉤碼,滑塊上遮光條寬度為d。實(shí)驗(yàn)時(shí),滑塊由靜止釋放,測(cè)得遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt,拉力傳感器的讀數(shù)為F。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條寬度,其讀數(shù)為_____ cm;

(2)某同學(xué)在探究繩子拉力對(duì)滑塊做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄滑塊的初位置與光電門的距離L及擋光條通過(guò)光電門的時(shí)間Δt,測(cè)得多組LΔt值。應(yīng)用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí),為了獲得線性圖象應(yīng)作 _________圖象(選填”、“ ),該圖象的斜率k=______;

(3)該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):繩子拉力F做的功總大于滑塊動(dòng)能的變化量。若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量準(zhǔn)確,出現(xiàn)該情況的可能原因是______

A.鉤碼質(zhì)量m未遠(yuǎn)小于滑塊質(zhì)量M

B.滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服阻力做功

C.氣墊導(dǎo)軌沒(méi)有調(diào)節(jié)水平

D.沒(méi)有考慮動(dòng)滑輪的質(zhì)量

(4)若用上述裝置研究系統(tǒng)(含滑塊、鉤碼)機(jī)械能守恒,設(shè)滑塊由靜止開(kāi)始的釋放點(diǎn)與光電門的距離為L、擋光條通過(guò)光電門的時(shí)間為Δt,則滿足關(guān)系式_______(用已知量符號(hào)表示)時(shí),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)機(jī)械能守恒。

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