Question

【題目】在某一真空空間內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系，在坐標(biāo)系y軸右側(cè)加有如圖(b)所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，取方向向外為正， 后該空間不存在磁場(chǎng)．在t＝0時(shí)刻，從原點(diǎn)O處向第一象限發(fā)射一比荷為的帶正電粒子(重力不計(jì))，速度大小v0＝103 m/s、方向與x軸正方向成30°角，設(shè)P點(diǎn)為粒子從O點(diǎn)飛出后第2次經(jīng)過x軸的位置．則

(1)OP間的距離為多大；

(2)如果將磁場(chǎng)撤去，在y軸右側(cè)加上平行于紙面，垂直于入射速度方向且斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子仍從O點(diǎn)以與原來(lái)相同的速度v0射入，粒子也經(jīng)過P點(diǎn)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(保留整數(shù)).

【答案】(1)OP=0.6m (2)E＝222 N/C

【解析】試題分析：粒子先做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻偏轉(zhuǎn)方向改變；后不存在磁場(chǎng)則粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，畫出軌跡結(jié)合幾何知識(shí)求再次經(jīng)過x軸的坐標(biāo)，得到OP間的距離；如果換做勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)公式列式求解即可．

(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑

周期

磁場(chǎng)變化的半周期為

運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系知

且O1O2平行于x軸，DE垂直于x軸．

中，

則

(2)當(dāng)加上電場(chǎng)時(shí)，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，粒子沿速度v0方向的位移

粒子在垂直于速度v0方向的位移

根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

根據(jù)牛頓第二定律有

聯(lián)立得E=222 N/C

【點(diǎn)睛】本題第一問關(guān)鍵是結(jié)合牛頓第二定律求解軌半徑和周期，然后畫出運(yùn)動(dòng)軌跡，結(jié)合幾何關(guān)系求解；第二問是平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋位移公式列式求解即可。

【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】下列說法正確的是________

A．晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)

B．空氣相對(duì)濕度大，就是空氣中水蒸氣含量高

C．若非理想氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對(duì)外界做的功，則氣體分子的平均動(dòng)能一定減小

D．空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量等于向室外放出的熱量

E．空中下落的雨滴呈球形是因?yàn)橐后w有表面張力

Answer 1

【答案】ACE

【解析】晶體有固定的熔點(diǎn)，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，A正確；相對(duì)濕度指空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度時(shí)水的飽和汽壓的百分比，相對(duì)濕度越大，空氣中水蒸氣就越接近飽和，但不一定水蒸氣含量高，B錯(cuò)誤；若非理想氣體從外界吸收的熱量等于膨脹對(duì)外界做的功，氣體的內(nèi)能不變，而分子勢(shì)能增大，則氣體分子的平均動(dòng)能一定減小，C正確；空調(diào)機(jī)在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量小于向室外放出的熱量，D錯(cuò)誤；空中下落的雨滴呈球形是因?yàn)橐后w有表面張力，液體表面有收縮的趨勢(shì)，E正確．