【題目】如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10﹣3T;磁場(chǎng)右邊是寬度L=0.2m、場(chǎng)強(qiáng)E=40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng).一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C,質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場(chǎng),在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場(chǎng),最后從電場(chǎng)右邊界射出.求:

(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡;(畫在答題紙上給出的圖中)
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(3)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能EK

【答案】
(1)解:|軌跡如圖.

答:大致畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖;


(2)解:帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),由洛倫茲力提供向心力,有

m

答:帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑是0.4m;


(3)解:帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做功,粒子的動(dòng)能增加:

代人數(shù)據(jù)解得: J

答:帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能 J.


【解析】(1)粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫出軌跡,由幾何知識(shí)求出軌跡半徑,由牛頓第二定律求解初速度v0;(2)粒子在飛出電場(chǎng)的過程中,洛侖茲力不做功,僅電場(chǎng)力做功.由動(dòng)能定理求出粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了帶電微粒(計(jì)重力)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法才能正確解答此題.

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】如圖所示,兩端帶有固定薄擋板的長(zhǎng)木板C的長(zhǎng)度為L(zhǎng),總質(zhì)量為 ,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,其光滑上表面靜置兩質(zhì)量分別為m、 的物體A、B,其中兩端帶有輕質(zhì)彈簧的A位于C的中點(diǎn).現(xiàn)使B以水平速度2v0向右運(yùn)動(dòng),與擋板碰撞并瞬間粘連而不再分開,A、B可看作質(zhì)點(diǎn),彈簧的長(zhǎng)度與C的長(zhǎng)度相比可以忽略,所有碰撞時(shí)間極短,重力加速度為g,求:

(1)B、C碰撞后瞬間的速度大;
(2)A、C第一次碰撞時(shí)彈簧具有的最大彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在地球同一軌道平面上的三顆不同的人造衛(wèi)星,關(guān)于各物理量的關(guān)系,下列說法正確的是( 。

A. 根據(jù)v=,可知vAvBvC

B. 根據(jù)萬有引力定律,可知FAFBFC

C. 角速度ωAωBωC

D. 向心加速度aAaBaC

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)原理的示意圖,平行金屬板間距為d,有足夠的長(zhǎng)度跟寬度,其間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖,等離子體的流速為v,發(fā)電機(jī)等效內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場(chǎng)且與極板平行的方向射入極板間.已知電子電量為e,忽略金屬板邊緣效應(yīng),求:

(1)打在上極板上的離子的帶電性質(zhì);
(2)閉合開關(guān)后等離子發(fā)電機(jī)能提供的最大功率.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻.線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)Bt . 電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)邊界OA和y軸的夾角∠AOy=45°,AOx區(qū)域?yàn)闊o場(chǎng)區(qū).在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),經(jīng)過N板的小孔,從點(diǎn)Q(0,l )垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)OA上某點(diǎn)離開磁場(chǎng),最后垂直x軸離開第一象限.求:

(1)平行金屬板M、N獲得的電壓U;
(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng),重物落地后,物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz

1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)__________________之間某時(shí)刻開始減速。

2)打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí),物塊對(duì)應(yīng)的速度大小為_________m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

3)物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為a=_________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動(dòng),細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài),則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為( )

A.0
B.
mv02
C.
D.
m(v02

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),在紙面內(nèi),一正三角形的導(dǎo) 體線框沿著垂直于磁場(chǎng)邊界的虛線勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域。已知虛線垂直于 AB 邊, 且正三角形的高為磁場(chǎng)寬度的兩倍。從 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí),以電流沿逆時(shí) 針方向?yàn)檎。關(guān)于線框中感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系,下列四幅圖可能正確 的是

A. B.

C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知地球半徑R=6390km、自轉(zhuǎn)周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2,電磁波在空氣中的傳播速度c=3×108m/s,不考慮大氣層對(duì)電磁波的影響。要利用同一軌道上數(shù)量最少的衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)將電磁波信號(hào)由地球赤道圓直徑的一端傳播到該直徑的另一端的目的,則

A. 衛(wèi)星數(shù)量最少為2

B. 信號(hào)傳播的時(shí)間至少為8.52×102s

C. 衛(wèi)星運(yùn)行的最大向心加速度為4.9m/s2

D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期至少為24h

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