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【題目】如圖所示,在坐標系的第二象限內有沿軸正向的勻強電場,在第一、三、四象限有垂直于坐標平面向外的勻強磁場,質量為m、電荷量為q的帶正電粒子在軸上的P- d,0)點,以大小為的初速度沿軸正方向射入勻強電場,結果粒子從軸上的Q點射入磁場,粒子經過磁場偏轉后,以垂直于軸的方向第二次進入電場,不計粒子的重力,求:

(1)勻強電場的電場強度大小及勻強磁場的磁感應強度的大;

(2)粒子從點射出到第三次經過y軸時所用的時間;

(3)若粒子第二次經過y軸時撤去磁場,試確定粒子第三次經過y軸的位置坐標。

【答案】(1),;(2)(3) 0,

【解析】

(1)粒子在電場中做類平拋運動,則

根據(jù)牛頓第二定律有

解得

設粒子進磁場時的速度大小為v,根據(jù)動能定理有

解得

設粒子進磁場時速度方向與y軸正向的夾角為,則

解得

=60°

設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r,根據(jù)題意可知圓心恰好在x軸上,如圖

根據(jù)幾何關系可知

解得

根據(jù)牛頓第二定律有

解得

(2)粒子在磁場中做圓周運動的周期

第一次在磁場中運動的時間

設粒子第三次經過x軸時的位置坐標為(-x,0),則

設粒子第二次在電場中運動時間為t3,則

解得

因此粒子從P點到第三次經過y軸所用的時間

(3)根據(jù)對稱性可知,粒子第二次經過y軸時的位置坐標為(0,),速度大小為v,方向與y軸正向的夾角為=60°,根據(jù)幾何關系,設粒子第三次經過x軸的位置坐標為(-x1,0),則

粒子第三次經過x軸時,沿x軸負方向的分速度

沿y軸正向的分速度

設粒子第二次在電場中運動的時間為t4,則

解得

設粒子第三次經過y軸的位置坐標為(0,y),則

因此,粒子第三次經過y軸的位置坐標為(0,

練習冊系列答案
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【題目】如圖為氫原子能級的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。關于這些光,下列說法不正確的是(  )

A.頻率最小的光是由n=4能級躍遷到n=1能級產生的

B.頻率最小的光是由n=2能級躍遷到n=1能級產生的

C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光

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A.線圈中感應電流的方向為abcdaB.線圈中的感應電動勢為2nBl2

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1)當OB繩豎直時,OB繩中的拉力大;

2)當OB繩水平時,OA繩中的拉力大小;

3)在OB繩轉動過程中,OB繩上拉力的最小值.

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1)小球恰好經過最高點時的速度大小;

2)繩子能夠承受的最大拉力大。

3)上述第(2)問中繩子斷后小球的位移大小。

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【題目】某同學在探究彈力和彈簧伸長的關系時,安裝好實驗裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個鉤碼,靜止時彈簧長度為l1,如圖甲所示。圖乙是此時固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1mm),上位置的放大圖,示數(shù)l1=________cm。在彈簧下端分別掛2個、3個、4個、5個相同的鉤碼,靜止時彈簧長度分別為l2、l3、l4、l5。已知每個鉤碼質量為50g。掛2個鉤碼時,彈簧彈力F2=______N(當?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2)。要得到彈簧的伸長量x,還需要測量的是________。

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