(18分)如圖所示,空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)。左側(cè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右,電場(chǎng)寬度為L;中間區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、不計(jì)重力的帶正電的粒子從電場(chǎng)的左邊緣的O點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),穿過(guò)中間磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域后,又回到O點(diǎn),然后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程.求:
(1)中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d;
(2)帶電粒子從O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到第一次回到O點(diǎn)所用時(shí)間t。
(1)(2)
【解析】
試題分析:解析:(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速,由動(dòng)能定理,可得:
帶電粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn),由牛頓第二定律,可得:
由以上兩式,可得。
可見在兩磁場(chǎng)區(qū)粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同,如圖所示,三段圓弧的圓心組成的三角形△O1O2O3是等邊三角形,其邊長(zhǎng)為2R。所以中間磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為。
2
(2)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
在中間磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
在右側(cè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間
則粒子第一次回到O點(diǎn)的所用時(shí)間為。
考點(diǎn):本題考查帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),意在考查學(xué)生的綜合分析能力。
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆河北省石家莊市高二上學(xué)期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
在高速公路隧道內(nèi)兩側(cè)的電燈泡不易更換,為了延長(zhǎng)電燈泡的使用壽命,一個(gè)接口處通常安裝兩個(gè)完全相同的燈泡,下列說(shuō)法正確的是( )
A.兩個(gè)燈泡串聯(lián)
B.兩個(gè)燈泡并聯(lián)
C.每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率是其額定功率的四分之一
D.每個(gè)燈泡實(shí)際消耗的功率小于其額定功率的四分之一
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江西省贛州市六校高二第一學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:填空題
(4分)在如圖甲所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為3.0V,內(nèi)阻不計(jì),L1、L2、L3為3個(gè)相同規(guī)格的小燈泡,這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后L1消耗的電功率為 W ,L2的電阻為 Ω。
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省揚(yáng)州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(15分)如圖所示,在水平面內(nèi)固定一光滑“U”型導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距L=1m,整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感強(qiáng)度B=0.5T.一導(dǎo)體棒以v0=2m/s的速度向右切割勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)體棒在回路中的電阻r=0.3Ω,定值電阻R=0.2Ω,其余電阻忽略不計(jì).求:
(1)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);
(2)R上消耗的電功率;
(3)若在導(dǎo)體棒上施加一外力F,使導(dǎo)體棒保持勻速直線運(yùn)動(dòng),求力F的大小和方向.
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省揚(yáng)州市高二第一學(xué)期期末調(diào)研物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.三個(gè)粒子都帶正電荷
B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短
D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta =Tb =Tc
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題
(6分)讀出下圖中游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù),游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________mm;螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為_________mm。
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,質(zhì)量為m的金屬環(huán)用線懸掛起來(lái),金屬環(huán)有一半處于與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,從某時(shí)刻開始,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小,則在磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小的過(guò)程中,關(guān)于線拉力的大小,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.大于環(huán)重力mg,并逐漸減小
B.始終等于環(huán)重力mg
C.小于環(huán)重力mg,并保持恒定
D.大于環(huán)重力mg,并保持恒定
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆江蘇省高二上學(xué)期期中考試物理試卷(選修)(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,一通電直導(dǎo)線置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電流方向垂直紙面向里,圖中能正確表示該導(dǎo)線所受安培力的是( )
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
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科目:高中物理 來(lái)源:2015屆廣東省汕頭市高二上學(xué)期期末物理試卷(解析版) 題型:填空題
如圖(甲)是“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖,根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組I、U數(shù)據(jù)作出U—I圖象如圖(乙)所示,由圖象可確定:該電源的電動(dòng)勢(shì)為 V,電源的內(nèi)電阻為 (計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).
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