【題目】如圖所示,在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的區(qū)域有沿方向的勻強(qiáng)電場。在x軸上坐標(biāo)為S點有一粒子源,它一次能沿紙面同時向磁場內(nèi)每個方向發(fā)射一個比荷,速率的帶正電粒子。若粒子源只發(fā)射一次,其中只有一個粒子Z恰能到達(dá)電場的右邊界,不計粒子的重力和粒子間的相互作用(結(jié)果可保留根號)。求:

(1)粒子在磁場中運動的半徑R;

(2)粒子ZS發(fā)射時的速度方向與磁場左邊界的夾角

(3)第一次經(jīng)過y軸的所有粒子中,位置最高的粒子P的坐標(biāo);

(4)若粒子P到達(dá)y軸瞬間電場突然反向,求粒子P到達(dá)電場右邊界時的速度。

【答案】(10.1m;(2600(或1200);(3)(0, );(4

【解析】試題分析:(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動: ,解得:R=0.1m

2)由題意可知粒子Z垂直電場左邊界進(jìn)入電場,做出粒子Z在磁場中的運動軌跡如圖所示,O1為軌跡的圓心,用dB表示磁場區(qū)域的寬度,由幾何關(guān)系可知: ,在SOO1中滿足:

代入數(shù)據(jù)可得: ,即粒子ZS發(fā)射時的速度方向與磁場左邊界的夾角為60°(或120°

3)在y軸上位置最高的粒子P的運動軌跡恰與y軸相切于N點,如圖所示,N點到x軸的豎直距離L滿足:

解得:

即粒子P的位置坐標(biāo)為(0,

4)用dE表示電場的寬度,對粒子Z在電場中的運動,由動能定理可得:

代入數(shù)據(jù)可得:

設(shè)沿電場方向的速度為,則

Eq=ma

解得:

所以粒子P到達(dá)電場右邊界時的速度

方向與電場右邊界成4501350

練習(xí)冊系列答案
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【題目】李明駕車到車站接人后返回原處,往返過程中一共行駛了5.8km,李明在此過程中的路程和位移大小分別是( 。

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B. 0,5.8km

C. 0,0

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1系統(tǒng)勻速運動的速度大小;

2兩線框從開始運動至等高的過程中所產(chǎn)生的總焦耳熱;

3線框abcd通過磁場的時間。

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【題目】下列關(guān)于磁感線的敘述,正確的是說法是( )

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C. 磁感線總是從N極指向S

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【題目】首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是(  )

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A. 細(xì)線對小球的拉力變大

B. 斜面對小球的支持力變小

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D. 地面對斜面的摩擦力變小

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【題目】2013年12月2日,嫦娥三號探測器順利發(fā)射。嫦娥三號要求一次性進(jìn)入近地點210公里、遠(yuǎn)地點約36.8萬公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。12月10日晚上九點二十分,在太空飛行了九天的“嫦娥三號”飛船,再次成功變軌,從100km×100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ,降低到近月點15km、遠(yuǎn)月點100km的橢圓軌道Ⅱ,兩軌道相交于點P,如圖所示。若繞月運行時只考慮月球引力作用,關(guān)于“嫦娥三號”飛船,以下說法正確的是

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B.沿軌道I運行至P點的速度等于沿軌道II運行至P點的速度

C.沿軌道I運行至P點的加速度等于沿軌道II運行至P點的加速度

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