【題目】邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。在紙面內(nèi)從O點(diǎn)向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,所有粒子的速率均為v 。如圖所示,沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出,不計(jì)粒子之間的相互作用和重力的影響,已知sin35°≈0.577。求:

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度;

(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間;

(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出時,還在磁場中運(yùn)動的粒子占所有粒子的比例。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)OC=Lcos30o=L

沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出,由幾何知識得粒子做圓周運(yùn)動的圓弧對的圓心角為60°。

半徑r= OC=L

由qvB=

得B==

(2)從A點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動時間最長

設(shè)弦OA對的圓心角為,由幾何關(guān)系得

sin==≈0.577,≈70°

最長時間tm

(3)從OA上D點(diǎn)射出的粒子做圓周運(yùn)動的弦長OD=OC,粒子做圓周運(yùn)動的圓弧對的圓心角也為60°,如圖,由幾何知識得入射速度與OD的夾角應(yīng)為30o ,即沿OC方向射入的粒子在磁場中運(yùn)動的時間與沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出的時間相等,從OB方向到OC方向這30o 范圍內(nèi)的粒子此時都還在磁場中,而入射的范圍為60°,故還在磁場中運(yùn)動的粒子占所有粒子的比例是

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】如圖所示的裝置由水平彈簧發(fā)射器及兩個軌道組成:軌道Ⅰ是光滑軌道AB,AB間高度差h10.20 m;軌道Ⅱ由AE和螺旋圓形EFG兩段光滑軌道和粗糙軌道GB平滑連接而成,A點(diǎn)與F點(diǎn)等高.軌道最低點(diǎn)與AF所在直線的高度差h20.40 m.當(dāng)彈簧壓縮量為d,恰能使質(zhì)量m0.05 kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點(diǎn),當(dāng)彈簧壓縮量為2d,恰能使滑塊沿軌道Ⅱ上升到B點(diǎn),滑塊兩次到達(dá)B點(diǎn)處均被裝置鎖定不再運(yùn)動.已知彈簧彈性勢能Ep與彈簧壓縮量x的平方成正比,彈簧始終處于彈性限度范圍內(nèi)不考慮滑塊與發(fā)射器之間的摩擦,重力加速度g10 m/s2. 

(1) 當(dāng)彈簧壓縮量為d,求彈簧的彈性勢能及滑塊離開彈簧瞬間的速度大。

(2) 求滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)F處時對軌道的壓力大。

(3) 求滑塊通過GB段過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩金屬板M、N水平放置組成平行板電容器,在M板中央開有小孔O,再將兩個相同的 絕緣彈性擋板P、Q對稱地放置在M板上方,且與M板夾角均為60°,兩擋板的下端在小孔O左右兩側(cè),F(xiàn)在電容器兩板間加電壓大小為U的直流電壓,在M板上方加上如圖乙所示的、垂直紙面的交變磁場,以方向垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正值,其值為B0,磁感應(yīng)強(qiáng)度為負(fù)值時大小為Bx,但Bx未知,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q、不計(jì)重力的帶電粒子,從N金屬板中央A點(diǎn)由靜止釋放,t=0時刻,粒子剛好從小孔O進(jìn)入上方磁場中,在t1時刻粒子第一次撞到左擋板P上,緊接著在t1+t2時刻粒子撞到了右擋板Q上,然后粒子又從O點(diǎn)豎直向下返回平行金屬板間,接著再返回磁場做前面所述的運(yùn)動。粒子與擋板碰撞前后電量不變,沿板面的分速度不變,垂直于板面的分速度大小不變、方向相反,不計(jì)碰撞的時間及磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)影響。求:

(1)粒子第一次到達(dá)擋板P時的速度大小。

(2)圖乙中磁感應(yīng)強(qiáng)度Bx的大小。

(3)兩金屬板M和N之間的距離d。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一汽車在平直公路上行駛,設(shè)汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為P,所受阻力恒為f.下列說法正確的是( )

A. 若汽車以恒定的功率運(yùn)動,那么牽引力與速度成反比

B. 若汽車起動后作勻加速運(yùn)動,那么速度的最大值vm=P/f

C. 汽車作勻速運(yùn)動的速度與發(fā)動機(jī)實(shí)際功率成正比

D. 汽車作勻速運(yùn)動時,發(fā)動機(jī)實(shí)際功率一定等于額定功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,某研究性學(xué)習(xí)小組為探究物體的動能與速度關(guān)系設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):平直軌道B固定在水平桌面上.彈射裝置A固定于軌道上,小球被勁度系數(shù)較大的壓縮彈簧彈出后從軌道端點(diǎn)O滑出做平拋運(yùn)動落到地面.已知彈簧的彈性勢能的表達(dá)式為Ep=,式中的k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量.

1)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,彈射裝置距離軌道端點(diǎn)O應(yīng)該______(選填近些遠(yuǎn)些.

2)要探究動能與速度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中是否一定要測量桌面的高度,______(選填.

3)在實(shí)驗(yàn)過程中改變彈簧的壓縮量x,并測出與其對應(yīng)的小球做平拋運(yùn)動的水平位移s.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示

次數(shù)

1

2

3

4

5

x(cm)

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

s(m)

0.32

0.65

0.95

1.08

1.60

在坐標(biāo)紙中根據(jù)已描出的點(diǎn)作出合理的圖線.

4)根據(jù)(3)中所作出的圖象,可以得出動能Ek與速度υ的關(guān)系:______.請簡要說明理由,______.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為1.0g的帶電小球,用長為L的絕緣細(xì)線懸掛在平行板電容器之間,兩板電壓為40V,板間距10cm,小球在A點(diǎn)處于平衡狀態(tài).懸線和豎直方向夾角為α=370(sin370=0.6,cos370=0.8,g取10 m/s2).則:

(1)請判斷小球的電性并求出電量;

(2)若通過另一絕緣細(xì)線BC把該小球緩慢拉到另一側(cè)的B點(diǎn)(B點(diǎn)未觸及右極板),平衡時懸線與豎直方向夾角為β=530,細(xì)線BC呈水平,則此時細(xì)線BC中的拉力為多大?

(3)在(2)中,若把BC細(xì)線剪斷,小球擺回到最低點(diǎn)O時,懸線對小球的拉力有多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為E。在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里。A是y軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h;C是x軸上的一點(diǎn),到O的距離為L。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域,繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域。并再次通過A點(diǎn),此時速度方向與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求:

(1)粒子經(jīng)過C點(diǎn)速度的大小和方向;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。

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【題目】一些材料的電阻隨溫度的升高而變化.如圖甲是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏,溫度t變化的圖象,若用該電阻與電池(電動勢E1.5 V,內(nèi)阻不計(jì))、電流表(量程為5 mA,內(nèi)阻不計(jì))、電阻箱R串聯(lián)起來,連接成如圖乙所示的電路,用該電阻作測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個簡單的金屬電阻溫度計(jì)

(1)電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度________(選填較大較小”);

(2)若電阻箱阻值R160 Ω,當(dāng)電流為5 mA時對應(yīng)的溫度數(shù)值為________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的勻強(qiáng)電場中,已知場強(qiáng)大小等于100V/mAB間距為6cm;則以下說法正確的是( 。

A. A點(diǎn)電勢等于B點(diǎn)電勢,ABC三點(diǎn)場強(qiáng)相同

B. AB兩點(diǎn)間的電勢差為+6V

C. 現(xiàn)有一個電量為+q的電荷,第一次從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場力做功為W1;第二次該電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),然后再移到B點(diǎn),在這個過程中電場力做功為W2,則W2W1

D. A點(diǎn)電勢為零,則B點(diǎn)電勢為﹣3V

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