【題目】如圖(a)所示,在空間有一坐標(biāo)系xoy,直線OP與x軸正方向的夾角為30°,第一象限內(nèi)有兩個(gè)方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,直線OP是它們的邊界,OP上方區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為m,電荷量為+q的質(zhì)子(不計(jì)重力及質(zhì)子對(duì)磁場(chǎng)的影響)以速度v從O點(diǎn)沿與OP成30°角的方向垂直磁場(chǎng)進(jìn)入?yún)^(qū)域,質(zhì)子先后通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后,恰好垂直于x軸進(jìn)入第四象限,第四象限存在沿-x軸方向的特殊電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與橫坐標(biāo)x的關(guān)系如圖(b)所示,試求:

(1)區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 ;

(2)質(zhì)子再次到達(dá)y軸時(shí)的速度大小和方向。

【答案】 (1);(2);方向向左下方與y軸負(fù)向成)的夾角

【解析】

試題分析: (1)由幾何關(guān)系知:質(zhì)子再次回到OP時(shí)應(yīng)平行于x軸正向進(jìn)入區(qū),設(shè)質(zhì)子從OP上的C點(diǎn)進(jìn)入區(qū)后再?gòu)腄點(diǎn)垂直x軸進(jìn)入第四象限,軌跡如圖。

由幾何關(guān)系可知:O1COX,O1C與OX的交點(diǎn)O2即為內(nèi)圓弧的圓心,等邊三角形。

設(shè)質(zhì)子在區(qū)圓運(yùn)動(dòng)半徑為,在區(qū)圓運(yùn)動(dòng)半徑為,

則:

得: 同理得:

即區(qū)域中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度:

(2)D點(diǎn)坐標(biāo):

質(zhì)子從D點(diǎn)再次到達(dá)y軸的過(guò)程,

設(shè)質(zhì)子再次到達(dá)y軸時(shí)的速度大小為

由動(dòng)能定理: 得:

因粒子在y軸方向上不受力,故在y軸方向上的分速度不變

如圖有:

即方向向左下方與y軸負(fù)向成)的夾角

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,圖線a是線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生正弦交流電的圖象,當(dāng)調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個(gè)正弦交流電的說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

A. 交流電b電壓的有效值為10/3V

B. 在圖中t=0時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零

C. 交流電a的瞬時(shí)值為u=10sin5πt(V)

D. 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2

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【題目】某線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示,由圖中信息可以判斷(  )

A. AC時(shí)刻線圈處于中性面位置

B. BD時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量最大

C. AD時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為

D. 若從OD時(shí)刻歷時(shí)0.02 s,則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是(

A. 同步衛(wèi)星運(yùn)行速度小于

B. 不同國(guó)家發(fā)射的同步衛(wèi)星離地面高度相同

C. 同步衛(wèi)星軌道是確定的,所以受萬(wàn)有引力均相同

D. 同步衛(wèi)星環(huán)繞速度小于近地衛(wèi)星,故發(fā)射同步衛(wèi)星所需能量低于近地衛(wèi)星

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【題目】如圖所示,兩個(gè)嚙合的齒輪,其中小齒輪半徑為,大齒輪半徑為,大齒輪中點(diǎn)離圓心的距離為 、兩點(diǎn)分別為兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn),則、三點(diǎn)的(

A. 線速度之比是

B. 角速度之比是

C. 向心加速度之比是

D. 轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比是

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播,波源振動(dòng)周期為T=0.4s,t=0時(shí)刻的波形如圖(a)所示,x=0.3m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖(b)所示,已知該波的波長(zhǎng)大于0.3m . 下列判斷正確的是______

A.t=0時(shí)刻,x=0.3m處質(zhì)點(diǎn)比x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)加速度大

B.x=0.3m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正向

C.該波的波長(zhǎng)為0.8m

D.在t=0時(shí)刻之前0.05s,x=0.3m處的質(zhì)點(diǎn)在x軸上

E.該波的波速可以為4m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如下描述正確的是(

A. 物塊受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用

B. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么木塊所受摩擦力增大

C. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物塊所受摩擦力減小

D. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),物塊所受摩擦力不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種周期性運(yùn)動(dòng),其周期與振動(dòng)物體的質(zhì)量的平方根成正比,與振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)系數(shù)的平方根成反比,而與振幅無(wú)關(guān),即:

試論證分析如下問(wèn)題:

)如圖甲,擺長(zhǎng)為、擺球質(zhì)量為的單擺在間做小角度的自由擺動(dòng),當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>

a.當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí),擺角為,畫出擺球受力的示意圖,并寫出此時(shí)刻擺球受到的回復(fù) 大;

b.請(qǐng)結(jié)合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),證明單擺在小角度擺動(dòng)時(shí)周期為

(提示:用弧度制表示角度,當(dāng)角很小時(shí), 角對(duì)應(yīng)的弧長(zhǎng)與它所對(duì)的弦長(zhǎng)也近似相等)

圖甲

圖乙

圖丙

)類比法、等效法等都是研究和學(xué)習(xí)物理過(guò)程中常用的重要方法.長(zhǎng)為的輕質(zhì)絕緣細(xì)線下端系著一個(gè)帶電量為,質(zhì)量為的小球.將該裝置處于場(chǎng)強(qiáng)大小為的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,如圖乙所示;將該裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖丙所示.帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).請(qǐng)分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動(dòng)的周期.

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【題目】如圖,相距l的兩小球A、B位于同一高度、h均為定值AB水平拋出,同時(shí)讓B自由下落、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則

A. A、B一定能相碰

B. A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度大小

C. A、B在第一次落地前若不碰,以后就不會(huì)相碰

D. AB要在最高點(diǎn)相碰,A球第一次落地的水平位移一定為

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