(08年天津卷)(16分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于Y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場(chǎng),最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于Y軸射出磁場(chǎng),如圖所示。不計(jì)粒子重力,求

(1)MN兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN。

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r

(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t。

解析

(1)設(shè)粒子過(guò)N點(diǎn)時(shí)的速度為v,有       

        

粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程,有   

    

(2)粒子在磁場(chǎng)中以為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為,有   

      

           

(3)由幾何關(guān)系得

         

設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,有  

                     

粒子在磁場(chǎng)在做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期          

 

設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,有  

  

                         

 

                            

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年天津卷)(18分)光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊BAB均可視為質(zhì)點(diǎn),A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),用手擋住B不動(dòng),此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能EP=49J。在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,如圖所示。放手后B向右運(yùn)動(dòng),繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5m,B恰能到達(dá)最高點(diǎn)C。取g=10m/s2,求

(1)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大;

(2)繩拉斷過(guò)程繩對(duì)B的沖量I的大小;

(3)繩拉斷過(guò)程繩對(duì)A所做的功W。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年天津卷)23.(16分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,第1象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度v0垂直于Y軸射入電場(chǎng),經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ=60°角射入磁場(chǎng),最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于Y軸射出磁場(chǎng),如圖所示。不計(jì)粒子重力,求

(1)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UMN。

(2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r;

(3)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年天津卷)(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型,固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l,平行于y軸,寬為dNP邊平行于x軸,如圖1所示。列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi),MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速度為v(v<v0)。

(1)簡(jiǎn)要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理;

(2)為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力,寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λd之間應(yīng)滿足的關(guān)系式:

(3)計(jì)算在滿足第(2)問(wèn)的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(08年天津卷)(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑,其示數(shù)如圖所示,該金屬導(dǎo)線的直徑為                     mm。

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同步練習(xí)冊(cè)答案