【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場.一粒子源固定在x軸上坐標為(-L,0)A點.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標為(0,2L)C點,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不考慮電子的重力和電子之間的相互作用).求:

(1)勻強電場的電場強度E的大;

(2)電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ

(3)圓形磁場的最小半徑Rmin.

【答案】(1) (2)45°(3)

【解析】

(1)粒子在電場中做類似平拋運動,x方向勻速,y方向勻加速,根據(jù)運動學(xué)公式列式求解;
(2)先根據(jù)運動學(xué)公式列式求解出x、y方向的分速度,然后根據(jù)幾何關(guān)系列式求解;也可以根據(jù)類似平拋運動速度偏轉(zhuǎn)角的正切是位移偏轉(zhuǎn)角正切的2倍直接求解;
(3)根據(jù)平拋運動的特點畫出粒子在電場中的軌跡,然后根據(jù)粒子運動的兩個方向畫出粒子在磁場中運動的軌跡,先根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解出軌跡的半徑,然后求得磁場的最小半徑;

(1)從AC的過程中,電子做類平拋運動,
x方向:
y方向:
聯(lián)立解得:
(2)設(shè)電子到達C點的速度大小為,方向與y軸正方向的夾角為
由動能定理得:

解得:,故,則:;
(3)電子運動軌跡如圖所示:

電子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為:
電子在磁場中偏轉(zhuǎn)后垂直于ON射出

磁場最小半徑為:

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】質(zhì)量為m0.60kg的籃球從距地板H0.80m高處由靜止釋放,與水平地板撞擊后反彈上升的最大高度h0.45m,從釋放到彈跳至h高處經(jīng)歷的時間t1.0s。忽略空氣阻力作用,重力加速度取g10m/s2,求:

1)籃球與地板撞擊過程中損失的機械能E;

2)籃球?qū)Φ匕宓钠骄矒袅Α?/span>

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【題目】對于下列實驗。說法正確的有___________。

A.甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖。認為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑

B.乙圖是溴蒸氣的擴散實驗,若溫度升高。則擴散的速度加快

C.丙圖是模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗,說明氣體壓強是由氣體重力引起的

D.丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實驗,說明云母晶體的導(dǎo)熱性能各向同性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上放置一個質(zhì)量為m的物體,在與水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面運動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則下列說法正確的是(

A. 若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運動,拉力F的大小范圍為

B. 若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運動,拉力F的大小范圍為

C. m=10 kg、μ=0.5,g10 m/s2,當(dāng)物體在水平面上勻速直線運動時,拉力F的最小值為

D. m=10 kg、μ=0.5,g10 m/s2,當(dāng)物體以恒定加速度a=5 m/s2向右做勻加速直線運動時,維持這一加速度的拉力F的最小值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細管的內(nèi)徑大得多),在圓管內(nèi)的最低點有一個直徑略小于細管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止?fàn)顟B(tài),小球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強度大小未知(不為零)、方向垂直于細圓管所在平面且向里的勻強磁場.某時刻,給小球一方向水平向右、大小為v0的初速度,則以下判斷正確的是(  )

A. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,獲得初速度后的瞬間,小球在最低點一定受到管壁的彈力作用

B. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用

C. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球到達最高點時的速度大小都相同

D. 小球從環(huán)形細圓管的最低點運動到所能到達的最高點的過程中,機械能不守恒

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【題目】(1)下列關(guān)于“探究彈力F與彈簧伸長x的關(guān)系”實驗的說法中正確的是_____

A.實驗中F的具體數(shù)值必須計算出來

B.如果沒有沒出彈簧原長,用彈簧長度L代替x,F(xiàn)-L不是過原點的一條直線

C.利用F-L圖線不可求出k

D.實驗時要把所有點連接到線上,才能探索得到真實規(guī)律

(2)如圖甲所示,一個彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連。當(dāng)對彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時,在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像,如圖乙所示。則下列判斷正確的是______

A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長度成正比

B.彈力增加量與對應(yīng)的彈簧長度的增加量不成正比

C.該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m

D.該彈簧受到反向壓力時,勁度系數(shù)不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用兩根細線把兩個完全相同的圓形導(dǎo)線環(huán)懸掛起來,讓二者等高平行放置,如圖所示,當(dāng)兩導(dǎo)線環(huán)中通入方向相同的電流I1、I2時,則有(  )

A. 兩導(dǎo)線環(huán)相互吸引

B. 兩導(dǎo)線環(huán)相互排斥

C. 兩導(dǎo)線環(huán)無相互作用力

D. 兩導(dǎo)線環(huán)先吸引后排斥

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在同一條平直公路上行駛甲車和乙車,其速度時間圖象分別為圖中直線甲和乙。已知t=0時,甲、乙兩車的距離是16 m,由圖可知

A. t=8 s時兩車可能相遇

B. 時兩車可能相遇

C. 在兩車相遇之前t=6 s時兩車相距最遠

D. 相遇地點距甲車的出發(fā)點的距離可能是12 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測得塔身的高度(超過5層樓高),某人在塔頂讓一顆石子做自由落體運動,若已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,則還需測量的物理量有( )

A. 最初1秒內(nèi)的位移

B. 石子下落的總時間

C. 石子在最后第2秒內(nèi)下落的高度

D. 石子下落到中間位置的瞬時速度

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