9.如圖所示,在xOy平面內(nèi),電荷量為q、質(zhì)量為m的電子從原點(diǎn)O垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電子的速度為v0,方向與x軸正方向成30°角,則
(1)電子第一次到達(dá)x軸所用的時(shí)間是多少?
(2)這時(shí)電子在x軸的位置距原點(diǎn)的距離是多少?

分析 (1)求出電子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角,然后求出電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(2)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律求出電子的軌道半徑,然后求出距離.

解答 解:電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
(1)電子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角:θ=60°,
電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期:T=$\frac{2πm}{qB}$,
電子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=$\frac{θ}{360°}$T=$\frac{60°}{360°}$×$\frac{2πm}{qB}$=$\frac{πm}{3qB}$;
(2)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:
qv0B=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$,
解得:r=$\frac{m{v}_{0}}{qB}$,
電子到達(dá)x軸的位置與原點(diǎn)間的距離:s=2rcos60°=$\frac{m{v}_{0}}{qB}$;
答:(1)電子第一次到達(dá)x軸所用的時(shí)間是$\frac{πm}{3qB}$;
(2)這時(shí)電子在x軸的位置距原點(diǎn)的距離是$\frac{m{v}_{0}}{qB}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),要掌握住半徑公式、周期公式,畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡后,幾何關(guān)系就比較明顯了.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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18.關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.它運(yùn)行的周期是一個(gè)月
B.它一定在赤道上空運(yùn)行
C.它運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度
D.各國(guó)發(fā)射這種衛(wèi)星的軌道半徑都是一樣的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)
B.兩分子之間同時(shí)存在著引力和斥力,引力和斥力都隨分子間的距離增大而減小,但斥力比引力減小得更快
C.熱力學(xué)溫標(biāo)的最低溫度為0 K,它沒(méi)有負(fù)值,它的單位是物理學(xué)的基本單位之一
D.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果
E.氣體的溫度越高,每個(gè)氣體分子的動(dòng)能越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

17.在下述問(wèn)題中,被選作研究對(duì)象的物體哪些可以看成是質(zhì)點(diǎn)(  )
A.研究一列火車(chē)通過(guò)長(zhǎng)江大橋所需的時(shí)間
B.選地球?yàn)檠芯繉?duì)象,研究它的自轉(zhuǎn)
C.選地球?yàn)檠芯繉?duì)象,研究它繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)
D.運(yùn)動(dòng)員分析運(yùn)動(dòng)時(shí)的乒乓球

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.物體的加速度越大其速度的變化量就一定越大
B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移一定總是增大的
C.物體能否看作質(zhì)點(diǎn)與所研究的問(wèn)題有關(guān)
D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變只包括兩種情況:由靜止到運(yùn)動(dòng)和由運(yùn)動(dòng)到靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

14.目前實(shí)驗(yàn)室用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器兩種,它們所接電源均為頻率為50Hz的交變電流,所以都是每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn).但前者所接交流電壓為4~6V,后者所接交流電壓為220V.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.質(zhì)量為m的帶正電小球由空中某點(diǎn)自由下落,下落高度h后在空間加上豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),再經(jīng)過(guò)相同時(shí)間小球又回到原出發(fā)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球從未落地.重力加速度為g.則( 。
A.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球返回原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中,小球電勢(shì)能減少了2mgh
B.從加電場(chǎng)開(kāi)始到小球下落最低點(diǎn)的過(guò)程中,小球動(dòng)能減少了mgh
C.從開(kāi)始下落到小球運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中,小球重力勢(shì)能減少了mgh
D.小球返回原出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{8gh}$

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18.如圖所示,兩個(gè)物體用輕繩經(jīng)光滑的滑輪拴在一起,質(zhì)量分別為m1、m2,m2在地面上,m1離地的高度為h,m1>m2,由靜止釋放.則m1落地后,m2還能上升的高度為多少?

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19.如圖電路所示,已知定值電阻R=35Ω,變阻器R'的最大電阻值為5Ω,電源的內(nèi)阻r=1Ω.當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合、變阻器的滑動(dòng)片在正中間時(shí),電源的總功率為8W,電源的輸出功率為7W,且小燈泡恰正常發(fā)光,求:
(1)小燈泡的額定功率P0;
(2)若開(kāi)關(guān)S1閉合,S2斷開(kāi),為使小燈泡仍正常發(fā)光,變阻器的電阻值應(yīng)取多少?

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同步練習(xí)冊(cè)答案