【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi),x軸沿水平方向,在第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在有勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=4.0×105N/C,方向沿y軸正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,方向與xoy平面垂直向外.在x軸上的A點(diǎn)處有一足夠長(zhǎng)、與x軸垂直的熒光屏,交點(diǎn)A與坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為40.0cm,在OA中點(diǎn)P處有一粒子發(fā)射槍(可看作質(zhì)點(diǎn)),能連續(xù)不斷的發(fā)射速度相同的帶正電粒子,粒子質(zhì)量m=6.4×10-27kg,電量q=3.2×10-19C.粒子發(fā)射槍向x軸方向發(fā)射的粒子恰能打到熒光屏的A點(diǎn)處.若撤去電場(chǎng),并使粒子發(fā)射槍在xoy平面內(nèi)以角速度ω=2π rad/s逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(整個(gè)裝置都處在真空中),求:

(1)帶電粒子的速度及在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;

(2)熒光屏上閃光點(diǎn)范圍的長(zhǎng)度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字);

(3)熒光屏上閃光點(diǎn)從最低點(diǎn)移動(dòng)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

【答案】(1)2×106m/s ,0.2m;(2)0.55m;(3)0.42s;

【解析】(1)粒子在復(fù)合場(chǎng)中做勻速直線運(yùn)動(dòng),有qE=qvB

則粒子的速度=2×106m/s

撤去電場(chǎng)后,有

粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑=0.2m

(2)部分粒子的軌跡如圖所示

由圖可知粒子最上端打在M點(diǎn),最下端打在N點(diǎn)

根據(jù)幾何關(guān)系有:dAM=Rtan60°=,dAN=R,dMN=+1)R=0.55m

(3)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期

代入數(shù)據(jù)后可求得

由于粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期遠(yuǎn)小于粒子槍的轉(zhuǎn)動(dòng)周期,所以粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)

閃光點(diǎn)從最低點(diǎn)移動(dòng)到最高點(diǎn),粒子槍轉(zhuǎn)過的角度為

所以閃光點(diǎn)從最低點(diǎn)移動(dòng)到最高點(diǎn)用時(shí)=0.42s。

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】如圖所示,真空中有一個(gè)半徑為R的均勻透明介質(zhì)球,一細(xì)束激光沿直線AB傳播,在介質(zhì)球表面的B點(diǎn)經(jīng)折射進(jìn)入球,入射角θ160°,在球面上另一點(diǎn)又一次經(jīng)折射后進(jìn)人真空,此時(shí)激光的傳播方向相對(duì)于光線AB偏轉(zhuǎn)了60°.已知真空中的光速為c,求:

①介質(zhì)球的折射率n;

②激光在介質(zhì)球中傳播的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲中的變壓器為理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10∶1,變壓器的原線圈接如圖乙所示的正弦式交流電,電阻R1R2R3=20 Ω和電容器連接成如圖甲所示的電路,其中電容器的擊穿電壓為8 V,電表為理想交流電表,開關(guān)S處于斷開狀態(tài),則(  )

A. 電壓表V的讀數(shù)約為7.07 V

B. 電流表A的讀數(shù)為0.05 A

C. 變壓器的輸入功率約為7.07 W

D. 若閉合開關(guān)S,電容器不會(huì)被擊穿

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),兩導(dǎo)軌間的距離為,導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒,構(gòu)成矩形回路,兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為,電阻皆為,回路中其余部分的電阻可不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為。設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑行,開始時(shí),棒靜止,棒有指向棒的初速度,若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸,求:

(1)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少?

(2)當(dāng)棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/span>時(shí),棒的加速度是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一斜面上安裝有兩個(gè)光電門,其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門甲的位置可移動(dòng),將一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí),用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離x與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑,作出-t的圖象如圖乙所示.由此可以得出

A. 滑塊經(jīng)過光電門乙的速度大小

B. 滑塊經(jīng)過光電門甲的速度大小

C. 滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度的大小

D. 滑塊受到的摩擦力的大小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩平行金屬板水平放置,間距為d。質(zhì)量為m的帶正電小球置于兩平行金屬板中間且處于平衡狀態(tài),F(xiàn)給帶電小球一豎直向上的瞬時(shí)沖量I,同時(shí)將兩極板所帶電荷的電性互換,電量保持不變,帶電小球向上運(yùn)動(dòng)剛好到達(dá)上極板。在上述運(yùn)動(dòng)過程中(重力加速度為g)下列說法正確的是

A. 所用的時(shí)間為

B. 電場(chǎng)力對(duì)帶電小球的沖量大小為

C. 重力對(duì)帶電小球的沖量大小為

D. 帶電小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)電場(chǎng)力的功率為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一正方體玻璃磚置于真空中。一束單色光從玻璃磚上表面的O點(diǎn)傾斜入射,經(jīng)玻璃磚折射后入射到其側(cè)面P點(diǎn)。若玻璃磚的折射率為,sin37°=0.6,當(dāng)這束光第一次入射到玻璃磚側(cè)面P點(diǎn)時(shí)。

(i)通過計(jì)算說明這束光能否從玻璃磚的側(cè)面射出?

(ii)若要使這束光從玻璃磚的側(cè)面射出,該玻璃材料的折射率應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,在繞地運(yùn)行的天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙中,宇航員王亞平將支架固定在桌面上,擺軸末端用細(xì)繩連接一小球.拉直細(xì)繩并給小球一個(gè)垂直細(xì)繩的初速度,它做圓周運(yùn)動(dòng).在ab兩點(diǎn)時(shí),設(shè)小球動(dòng)能分別為Eka、Ekb,細(xì)繩拉力大小分別為Ta、Tb,阻力不計(jì),則(  )

A. EkaEkb B. EkaEkb C. TaTb D. TaTb

【答案】BD

【解析】試題分析:在天宮一號(hào)中,小球處于完全正確失重狀態(tài),給小球一個(gè)初速度,小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,A錯(cuò),B對(duì);其向心力由繩子拉力提供,由牛頓第二定律有,因m、Rv不變,所以拉力大小也不變,C錯(cuò),D對(duì),所以本題選擇BD。

考點(diǎn):失重 向心力 功能關(guān)系

型】單選題
結(jié)束】
119

【題目】(a)○A 、○V 為理想電表,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1n2=201,R=55 Ω,變壓器原線圈接上如圖(b)的正弦交流電.則(  )

A. 示數(shù)為220V

B. 示數(shù)為0.2A

C. 原線圈中交流電的頻率是50Hz

D. 通過R的電流的頻率為2.5Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,邊長(zhǎng)為L、匝數(shù)為N,電阻不計(jì)的正方形線圈abcd在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng),軸OO′垂直于磁感線,在線圈外接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1n2.保持線圈以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng),下列判斷正確的( 。

A. 在圖示位置時(shí)線框中磁通量為零,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

B. 當(dāng)可變電阻R的滑片P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表V2的示數(shù)變大

C. 電壓表V1示數(shù)等于NBωL2

D. 變壓器的輸入與輸出功率之比為1:1

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同步練習(xí)冊(cè)答案