(04年全國卷Ⅲ)(22分)空間中存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,在p點以某一初速開始運動,初速方向在圖中紙面內(nèi)如圖中P點箭頭所示。該粒子運動到圖中Q點時速度方向與P點時速度方向垂直,如圖中Q點箭頭所示。已知P、Q間的距離為l。若保持粒子在P點時的速度不變,而將勻強磁場換成勻強電場,電場方向與紙面平行且與粒子在P點時速度方向垂直,在此電場作用下粒子也由P點運動到Q點。不計重力。求:

(1)電場強度的大小。

(2)兩種情況中粒子由P運動到Q點所經(jīng)歷的時間之差。

解析

(1)粒子在磁場中做勻速圓周運動,以v0表示粒子在P點的初速度,R表示圓周的半徑,則有

 

 qv0B=m                                ①

由于粒子在Q點的速度垂直它在p點時的速度,可知粒子由P點到Q點的軌跡為圓周,故有 

 

                                 ②

以E表示電場強度的大小,a表示粒子在電場中加速度的大小,tE表示粒子在電場中由p點運動到Q點經(jīng)過的時間,則有

 

qE=ma                                      ③

 

                                ④

 

R=v0tE                   ⑤

 

由以上各式,得          ⑥

(2)因粒子在磁場中由P點運動到Q點的軌跡為圓周,故運動經(jīng)歷的時間tE為圓周運動周期T的,即有  

 

tE=T                                      ⑦

 

而                                      ⑧

 

由⑦⑧和①式得             ⑨

 

由①⑤  兩式得                   ⑩ 

 

                      

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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(04年全國卷Ⅲ)(16分)圖中E為直流電源,R為已知電阻,V為理想電壓表,其量程略人于電源電動勢,K1和K2為開關(guān),F(xiàn)要利用圖中電路測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r,試寫出主要實驗步驟及表達式。

 

 

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(04年全國卷Ⅳ)(15分)圖中給出器材為:

電源E(電動勢為12V,內(nèi)阻不計),木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張),兩個金屬條A、B(平行放置在導(dǎo)電紙上,與導(dǎo)電紙接觸良好,用作電極),滑線變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導(dǎo)電紙的電阻),直流電壓表V(量程為6V,內(nèi)阻很大,其負接線柱與B極相連,正接線柱與探針P相連),開關(guān)K。

現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線。AB間的電壓要求取為6V。

(Ⅰ)在圖中連線,畫成實驗電路原理圖。

(Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟,將所缺的內(nèi)容填寫在橫線上方。

a. 接好實驗電路。

b.                                                                     

c. 合上K,并將探針P與A相接觸。

d.                                                                     。

e. 用探針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上。畫一線段連接AB兩極,在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點,用探針把它們的位置印在白紙上。

f. 將探針與某一基準點相接觸,                            ,這一點是此基準的等勢點。

用探針把這一點的位置也壓印在白紙上。用相同的方法找出此基準點的其它等勢點。

g. 重復(fù)步驟f,找出其它4個基準點的等勢點。取出白紙畫出各條等勢線。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年全國卷Ⅰ)(4分)圖中給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時的示數(shù),此讀數(shù)應(yīng)為          mm。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(04年全國卷Ⅳ)(3分)圖中給出的是螺旋測微器測量一金屬板厚度時的示數(shù),讀數(shù)應(yīng)為           mm。

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