【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系x0y，在第I象限內(nèi)有平行于y鈾的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正方向；在第Ⅳ象限某一矩形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子，從y軸上的P（O，h)點(diǎn)，以大小為的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后

從x軸上的Q(2h，0)點(diǎn)進(jìn)人第Ⅳ象限，經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從y軸上M(0，-2h)點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅲ象限，不計(jì)粒子所受的力。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；

（2）粒子到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；

（3）矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

【答案】（1）（2），方向指向第IV象限與x軸正方向成60°角（3）或

【解析】(1)如圖所示，設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則有：

聯(lián)立以上各式可得：

(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)沿負(fù)y 方向的分速度為

所以

方向指向第IV 象限與x 軸正方向成60°角

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：

解得：

若磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，軌跡如圖1所示，

最小矩形磁場(chǎng)的邊界長(zhǎng)為，寬為，面積為

若磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，軌跡如圖2 所示，

最小矩形磁場(chǎng)的邊界長(zhǎng)為2r，寬為，面積為

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】用右圖的電路測(cè)定一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。因蓄電池內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻.除蓄電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：

A.電流表(量程0.6A、3A)

B.電壓表(量程3V、15V)

C.定值電阻(阻值1Ω、額定功率5W)

D.定值電阻(阻值1Ω、額定功率10W)

E.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10Ω、額定電流2A)

F.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-200Ω、額定電流1A)

(1)電流表應(yīng)選的量程是________，電壓表應(yīng)選的量程是__________V；

(2)定值電阻應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用__________。(選填序號(hào))

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在傾角為30°的足夠長(zhǎng)的光滑斜面AB的A處連接一粗糙水平面OA，OA長(zhǎng)為4 m。有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開(kāi)始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化。滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，g取10 m/s2，試求：

(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到A處的速度大��；

(2)不計(jì)滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面AB的長(zhǎng)度是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】“天宮一號(hào)”是我國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室.已知“天宮一號(hào)”繞地球的運(yùn)動(dòng)可看做是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)一周所用的時(shí)間約為90分鐘.關(guān)于“天宮一號(hào)”，下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. “天宮一號(hào)”離地面的高度一定比地球同步衛(wèi)星離地面的高度小

B. “天宮一號(hào)”的線速度一定比靜止于赤道上的物體的線速度小

C. “天宮一號(hào)”的角速度約為地球同步衛(wèi)星角速度的16倍

D. 當(dāng)宇航員站立于“天宮一號(hào)”內(nèi)不動(dòng)時(shí)，他所受的合力為零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】假設(shè)將來(lái)一艘飛船靠近火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A. 飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度小于在軌道軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度

B. 若軌道I貼近火星表面，測(cè)出飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)的周期，就可以推知火星的密度

C. 飛船在軌道I上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 飛船在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期小于在軌道I上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤上，a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，下列說(shuō)法正確的是（）

A. b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng)

B. a、b所受的摩擦力始終相等

C. 時(shí)b相對(duì)圓盤未發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)

D. 當(dāng)時(shí)，a所受摩擦力的大小為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲為研究光電效應(yīng)的電路圖；圖乙為靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某種放射性元素的原子核X衰變后產(chǎn)生的新核Y和某種射線的徑跡。下列說(shuō)法不正確的是( )

A. 圖甲利用能夠產(chǎn)生光電效應(yīng)的兩種(或多種)頻率已知的光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可測(cè)出普朗克常量

B. 圖甲電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，在光照條件不變的情況下，可研究得出光電流存在飽和值

C. 圖乙對(duì)應(yīng)的衰變方程為

D. 圖乙對(duì)應(yīng)的衰變方程為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】)以下有關(guān)熱學(xué)內(nèi)容的敘述，正確的是 ________。

A．在兩分子間距離增大的過(guò)程中，分子間的作用力一定減小

B．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，M表示銅的摩爾質(zhì)量， 表示實(shí)心銅塊的密度，那么銅塊中一個(gè)銅原子所占空間的體積可表示為

C．雨天打傘時(shí)，雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是因?yàn)橐后w表面存在張力

D．晶體一定具有規(guī)則形狀，且有各向異性的特征

E．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定吸熱

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，y軸右側(cè)空間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于xOy平面向外．Q1、Q2兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0，L)、(0，－L)，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子，在P點(diǎn)沿PQ1方向進(jìn)入磁場(chǎng)，α＝30°，不計(jì)粒子重力．

(1)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過(guò)點(diǎn)Q2，求粒子初速度大��；

(2)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過(guò)點(diǎn)O，求粒子第一次經(jīng)過(guò)x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)；

(3)若粒子從點(diǎn)Q1直接通過(guò)點(diǎn)O，求粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所有的時(shí)間

【答案】（1） （2）(L，0)（3）

【解析】(1)由題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示．

粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑大小為R1，由幾何關(guān)系得：R1cos30°＝L

粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：qv1B＝m

解得v1＝

(2)由題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示．

設(shè)其與x軸交點(diǎn)為M，橫坐標(biāo)為xM，由幾何關(guān)系知

2R2cos30°＝L

xM＝2R2sin30°

則M點(diǎn)坐標(biāo)為(L,0)

（3）由

解得

PQ1=

則粒子從P到Q1的時(shí)間

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所有的時(shí)間為：t=t1+t2=

點(diǎn)睛：本題考查了粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵作出粒子的軌跡圖，結(jié)合幾何關(guān)系，運(yùn)用半徑公式進(jìn)行求解，此題對(duì)數(shù)學(xué)幾何的關(guān)系要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練．

【題型】解答題
【結(jié)束】
17

【題目】如圖所示，在光滑絕緣斜面ABC的頂端A，由靜止釋放一質(zhì)量為m1=2Kg、電荷量q=2×10-6C的帶正電的小球a，沿斜面運(yùn)動(dòng)至底端C,小球a可視為質(zhì)點(diǎn)，斜面高度h=0.7m。在B點(diǎn)固定一場(chǎng)源電荷，該場(chǎng)源電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)為5×106V,在C點(diǎn)電勢(shì)為4×106V。CD段是光滑絕緣的水平面，若在CD段有一水平向右的有界（兩豎直直線間）勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=4.5×105V/m，C、D間距離為10m，當(dāng)小球a到達(dá)D點(diǎn)時(shí)與處在同一水平直線上，靜止懸掛的質(zhì)量為m2=1Kg的小球b發(fā)生對(duì)心碰撞，碰撞時(shí)沒(méi)有能量損失，已知懸線長(zhǎng)R=2.5m，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）小球a經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率

（2）碰撞后小球a的動(dòng)量大小和方向

（3）小球b所能擺起的最大角度θ的余弦值。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案