【題目】如圖,在平面直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),y<0.25m區(qū)域存在垂直平面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.50T,而在y>0.25m區(qū)域存在著沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E = 5.0×105N/C,F(xiàn)有一不計(jì)重力的帶正電粒子從y軸上的P(0,1.25m)點(diǎn)以沿x軸正向的速度進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,其質(zhì)量m=2.0×10-26kg,電量q=3.2×10-19C。若要粒子能夠穿出磁場(chǎng)進(jìn)入第四象限區(qū)域,則粒子的入射速度v0應(yīng)滿足什么條件?

【答案】v0 < 3×106m/s;

【解析】粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),其加速度a =

進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),y方向已運(yùn)動(dòng)h=1.0m,其y方向分速度

vy == 4×106m/s

進(jìn)入磁場(chǎng)后,粒子向心力由洛倫茲力提供,設(shè)進(jìn)入時(shí)進(jìn)入時(shí)速度與x軸夾角為θ

Bqv =

不考慮磁場(chǎng)在x軸上的邊界,粒子在磁場(chǎng)中能夠在y方向進(jìn)入的最大深度

ym = R(1-cosθ) =

粒子能夠穿過磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?/span>d = 0.25m的條件為ym > d

解得:tan>,tanθ >

粒子初速度需滿足的條件

v0 = vx = <

v0 < 3×106m/s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩波源A、B分別位于=1m處,產(chǎn)生兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿軸正方向和負(fù)方向傳播,傳播速度均為=2m/s,振幅均為A=2cm。t=0時(shí)刻兩波源同時(shí)開始振動(dòng),振動(dòng)圖象均如圖乙所示,質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置處于x=5m處,則下列判斷正確的是_______(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A. 質(zhì)點(diǎn)P的起振方向沿y軸正方向

B.t=2s 時(shí)刻,波源A、B都運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)

C.兩列波在相遇區(qū)域內(nèi)會(huì)形成干涉圖樣

D.質(zhì)點(diǎn)P開始振動(dòng)后,振幅為2cm,周期為2s

E. t=2.3 s 時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P位于平衡位置的上方且沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是______

A.分析布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)現(xiàn),懸浮的顆粒越小,溫度越高,布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈

B.一定質(zhì)量的氣體,溫度升高時(shí),分子間的平均距離增大

C.分子間的距離r存在某一值r0,當(dāng)r大于r0,分子間引力大于斥力,當(dāng)r小于r0時(shí),分子間斥力大于引力

D.已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol),銅的密度為ρ(kg/m3),阿伏加德羅常數(shù)為NA (mol-1),1 m3銅所含的原子數(shù)為

E.溫度升高,分子平均動(dòng)能增大,內(nèi)能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個(gè)原子核XY、ZX核放出一個(gè)正電子后變?yōu)?/span>Y核,Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個(gè)氦核(,則下面說法正確的是( )

A. X核比Z核多一個(gè)質(zhì)子

B. X核比Z核少一個(gè)中子

C. X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3

D. X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律,下列說法中正確的是  

A. 所有行星都在同一橢圓軌道上繞太陽運(yùn)動(dòng),太陽處在一個(gè)焦點(diǎn)上

B. 所有行星的軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等

C. 離太陽越近的行星的運(yùn)動(dòng)周期越長(zhǎng)

D. 行星繞太陽在橢圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí),線速度大小始終不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的P-V圖像記錄了一定量的理想氣體經(jīng)歷的緩慢變化過程A→B→C,其中AB段是體積保持不變的過程,BC段是絕熱過程。已知該理想氣體內(nèi)能與溫度的關(guān)系為U=CT,其中C=10 J/K,A點(diǎn)的熱力學(xué)溫度為TA = 450K。試求B→C過程中外界對(duì)氣體所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方,O為球心,直徑恰好水平,軸線OO′垂直于水平桌面.位于O點(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OO′,夾角θ=60°的單色光射向半球體上的A點(diǎn),光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點(diǎn),已知,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射,求:

(1)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎?/span>n;

(2)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星要經(jīng)過三個(gè)階段:先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),如圖所示.當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是( )

A. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

B. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度等于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度大小

C. 衛(wèi)星在軌道3上受到的引力小于它在軌道1上受到的引力

D. 衛(wèi)星由2軌道變軌到3軌道在P點(diǎn)要加速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為l的金屬圓環(huán)水平放置,圓心處及圓環(huán)邊緣通過導(dǎo)線分別與兩條平行的傾斜金屬軌道相連,圓環(huán)區(qū)域內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓環(huán)上放置一金屬棒a,一端在圓心處,另一端恰好在圓環(huán)上,可繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng),傾斜軌道部分處于垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B,金屬棒b放置在傾斜平行導(dǎo)軌上,其長(zhǎng)度與導(dǎo)軌間距均為2l,當(dāng)棒a繞圓心以角速度順時(shí)針(俯視)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí),棒b保持靜止,已知棒b與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,可認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力;棒b的質(zhì)量為m,棒a、b的電阻分別為R、2R,其余電阻不計(jì),斜面傾角為θ=37°sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度為g,求:

(1)金屬棒b兩端的電壓;

(2)為保持b棒始終靜止,棒a旋轉(zhuǎn)的角速度大小的范圍;

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