【題目】如圖，在xOy平面第一象限有一勻強(qiáng)電場，電場方向平行y軸向下．在第四象限內(nèi)存在一有界勻強(qiáng)磁場，左邊界為y軸，右邊界為的直線．磁場方向垂直紙面向外．一質(zhì)量為m、帶電量為q的正粒子從y軸上P點以初速度v0垂直y軸射入勻強(qiáng)電場，在電場力作用下從x軸上Q點以與x軸正方向45°角進(jìn)入勻強(qiáng)磁場．已知OQ＝l，不計粒子重力．求：

（1）P與O點的距離；

（2）要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍；

（3）要使粒子能第二次進(jìn)入磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍．

【答案】（1）（0，）（2）（3）

【解析】

（1）設(shè)粒子運動至Q點時，沿y方向的速度為vy，則vy＝v0tan45°（2分）

設(shè)粒子在電場中運動時間為t，則

OQ＝v0t（1分）

OP＝vyt／2（2分）

由以上各式，得

OP＝l／2（1分）

（2）粒子剛好能再進(jìn)入電場時，其在磁場中的軌跡與y軸相切，設(shè)此時的軌跡半徑為r1

r1＋r1sin45°＝l

得r1＝(2－)l（2分）

粒子在磁場中的速度

v＝v0（1分）

根據(jù)牛頓第二定律

qvB1＝mv2／r1（1分）

得B1＝(＋1) mv0／(q l) （1分）

要使粒子能再進(jìn)入電場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍B≥(＋1) mv0／(q l) （2分）

（3）粒子從P到Q的時間為t，則粒子從C（第二次經(jīng)過x軸）到D（磁場右邊界與x軸交點）的時間為2t，所以

CD＝2l（1分）

CQ＝l／2 （1分）

設(shè)此時粒子在磁場中的軌道半徑為r2，由幾何關(guān)系

2r2sin45°＝CQ（1分）

那么r2＝l／4

同理可得B2＝4mv0／(q l)（1分）

要使粒子能第二次進(jìn)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的范圍

(＋1) mv0／(q l)≤B≤4mv0／(q l) （2分）

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，一輕質(zhì)彈簧一端固定在傾角為37°的光滑固定斜面的底端，另一端連接質(zhì)量為mA=2kg的小物塊A，小物塊A靜止在斜面上的O點，距O點為x0=0.75m的P處有一質(zhì)量為mB=1kg的小物塊B，由靜止開始下滑，與小物塊A發(fā)生彈性正碰，碰撞時間極短，碰后當(dāng)小物塊B第一次上滑至最高點時，小物塊A恰好回到O點。小物塊A、B都可視為質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）碰后小物塊B的速度大��；

（2）從碰后到小物塊A第一次回到O點的過程中，彈簧對小物塊A的沖量大小。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個閉合回路由兩部分組成，如圖所示，右側(cè)是電阻為r的圓形導(dǎo)軌，置于豎直方向均勻變化的磁場中，左側(cè)是光滑的傾角為的平行導(dǎo)軌，寬度為d，其電阻不計，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上，且只分別在左側(cè)，一個質(zhì)量為m、電阻為R的導(dǎo)體棒此時恰好能靜止在導(dǎo)軌上，分析下述判斷正確的是

A．圓形導(dǎo)線中的磁場，可以方向向上均勻增強(qiáng)，也可以方向向下勻速減弱

B．導(dǎo)體棒ab受到的安培力大小為

C．回路中的感應(yīng)電流為

D．圓形導(dǎo)線中的電熱功率為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定位置在同一水平面內(nèi)的兩根平行長直金屬導(dǎo)軌的間距為d，其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中.一質(zhì)量為m（質(zhì)量分布均勻）的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置，且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸，桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為.現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌運動距離L時，速度恰好達(dá)到最大（運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直）。設(shè)桿接入電路的電阻為r，導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度大小為g。則此過程

A. 桿的速度最大值為

B. 流過電阻R的電量為

C. 恒力F做的功與安倍力做的功之和大于桿動能的變化量

D. 恒力F做的功與摩擦力做的功之和等于桿動能的變化量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO'為過C點的AB面的垂線。a、b兩束不同頻率的單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷正確的是（ ）

A．在半圓形的玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度

B．a光的頻率大于b光的頻率

C．兩種色光分別通過同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋，相鄰明條紋的間距a光的較大

D．若a、b兩束光從同一介質(zhì)射入真空過程中，a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角

E．b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑平臺上有兩個剛性小球A和B，質(zhì)量分別為2m和3m，小球A以速度v0向右運動并與靜止的小球B發(fā)生碰撞（碰撞過程不損失機(jī)械能），小球B飛出平臺后經(jīng)時間t剛好掉入裝有沙子向左運動的小車中，小車與沙子的總質(zhì)量為m，速度為2v0，小車行駛的路面近似看做是光滑的，求：

（1）碰撞后小球A和小球B的速度；

（2）小球B掉入小車后的速度。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星“墨子號”，運行在高度約500km的極地軌道。已知引力常量G地球質(zhì)量M，地球半徑R．以下說法正確的是（　　）

A. 由以上已知量可估算“墨子號”受到的萬有引力大小

B. 由以上已知量可估算“墨子號”的繞行周期

C. 由以上已知量可知“墨子號”運行周期比同步衛(wèi)星大

D. 由以上已知量可知“墨子號”線速度比同步衛(wèi)星大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是

A. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式這個關(guān)系式是開普勒第三定律，是可以在實驗室中得到證明的

B. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式，這個關(guān)系式實際上是牛頓第二定律，是可以在實驗室中得到驗證的

C. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，我們引用了公式，這個關(guān)系式實際上是勻速圓周運動的速度定義式

D. 在探究太陽對行星的引力規(guī)律時，使用的三個公式，都是可以在實驗室中得到證明的

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】課外小組利用如圖甲所示電路測量電壓表（毫伏表）內(nèi)電阻，該電壓表量程為500mV，內(nèi)電阻約為100Ω。圖中電源電動勢為E、內(nèi)可阻忽略不計， 為滑動變阻器， 為電阻箱，V為待測電壓表。經(jīng)以下步驟可近似測得電壓表V（毫伏表）的內(nèi)電阻。

a．?dāng)嚅_，閉合，電阻箱的阻值調(diào)到最大，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于其量程；

b．保持不變，閉合，調(diào)節(jié)，使電壓表讀數(shù)等于，然后讀出的值，取。

（1）按圖甲所示的實物圖，在圖乙所給出的虛線框中畫出電路圖。_____

（2）在備選的實驗器材中，有兩個滑動變阻器供選擇，它們的銘牌上分別標(biāo)有：A．“4500Ω，1A”，B．“50Ω，2A”，在保證各實驗器材均能正常工作的前提下，為盡可能提高測量精度且便于調(diào)節(jié)，滑動變阻器應(yīng)選用_______（填“A”或“B”）

（3）若實驗中測得的結(jié)果，要將這令電壓表改裝成量程為10V的電壓表，則應(yīng)串聯(lián)一個阻值為＝_____Ω定值電阻。

（4）本實驗中測的系統(tǒng)誤差來自于________________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案