【題目】在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy中,x軸上有一點(diǎn)M(x0,0),過M點(diǎn)的直線MNx軸的夾角θ60°,在MN的左側(cè)區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),MN的右側(cè)區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從O點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向水平射出一帶電粒子P,同時(shí)從M點(diǎn)以另一速度沿x軸正方向水平射出另一帶電粒子Q,經(jīng)過一段時(shí)間兩粒子在直線MN上的D點(diǎn)(未畫出)相遇(不相撞)。已知粒子P恰不能越過直線MN,兩粒子質(zhì)量、電量完全相同,均帶正電,不計(jì)粒子重力。求:

(1)粒子PQ射出后多長時(shí)間相遇?

(2)帶電粒子Q射出時(shí)速度的大小。

【答案】(1) t (2) vv0

【解析】

(1)兩粒子射出后,運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示:

粒子P恰不能越過直線,粒子運(yùn)動(dòng)到直線上時(shí)速度方向沿MN方向,速度的反向延長線交x軸于M點(diǎn),粒子P在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)位移偏轉(zhuǎn)角為β,由

yat2、

xv0t ②

vyat、

tan β、

tan θ、

聯(lián)立可得,粒子P的水平位移

x2x0

粒子P、Q相遇的時(shí)間

t

(2)粒子Q在右側(cè)磁場(chǎng)區(qū)域做勻速圓周運(yùn)動(dòng),粒子的軌跡半徑

r

粒子Q運(yùn)動(dòng)路程

s

粒子Q運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t

根據(jù)題意,粒子P、Q運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,聯(lián)立可得粒子Q拋出時(shí)的速度

vv0

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】某靜電場(chǎng)中x軸上各點(diǎn)電勢(shì)分布圖如圖所示。一帶電粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)O處由靜止釋放,僅在電場(chǎng)力作用下沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。下列說法正確的是

A.粒子一定帶負(fù)電

B.粒子在x1處受到的電場(chǎng)力最大

C.粒子從原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x1過程中,電勢(shì)能增大

D.粒子能夠運(yùn)動(dòng)到x2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,絕緣輕彈簧的上端固定在天花板上的O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球,小球套在O點(diǎn)正下方的水平光滑絕緣桿上,整個(gè)裝置處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,方向沿桿向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,現(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)與其在A點(diǎn)時(shí)的彈簧彈力大小相等,OA=OB,在小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中,下列判斷正確的是(  )

A.小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為零

B.小球的電勢(shì)能一直減小

C.小球的加速度大小為的位置有2個(gè)

D.彈簧彈力對(duì)小球做功的瞬時(shí)功率為零的位置有4個(gè)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一根兩端開口、粗細(xì)均勻且導(dǎo)熱性良好的足夠長的玻璃管豎直插入足夠大的水銀槽中并固定,管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞,活塞下封閉一段長L=85cm的氣體,氣體的熱力學(xué)溫度T1=300K,現(xiàn)在活塞上緩慢加入細(xì)沙,直到活塞下降20cm為止,外界大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg,g=10m/s2

i)求活塞下降20cm時(shí),封閉氣體的壓強(qiáng);

ii)保持加入的細(xì)沙的質(zhì)量不變,對(duì)封閉氣體緩慢加熱,求活塞回到原來位置時(shí),封閉氣體的熱力學(xué)溫度。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A球從距地面高h2.5m處由靜止釋放,同時(shí)B球從地面上以v05m/s的速度豎直上拋,二者在同一直線上運(yùn)動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間后二者發(fā)生彈性正碰,之后B與地面發(fā)生正碰時(shí)在某裝置作用下迅速固定在地面上,已知兩球完全相同,重力加速度g10m/s2,不計(jì)空氣阻力,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,下列說法正確的是

A.兩球在B球上升到最高點(diǎn)時(shí)發(fā)生第一次碰撞

B.兩球發(fā)生第一次碰撞后瞬間B球速度的大小為5 m/s

C.A球最終將在B球上方做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D.A球最終能上升的最大高度為2.5 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,四個(gè)帶電量絕對(duì)值相等的點(diǎn)電荷分別固定在豎直平面內(nèi)某一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上,A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)分別為對(duì)應(yīng)的四條邊的中點(diǎn),現(xiàn)有某一帶正電的試探電荷在四個(gè)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(

A.試探電荷在D點(diǎn)的電勢(shì)能小于A點(diǎn)的電勢(shì)能

B.試探電荷在D點(diǎn)的電勢(shì)能小于C點(diǎn)的電勢(shì)能

C.試探電荷從A點(diǎn)沿AC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),其加速度逐漸增大

D.BD直線所在的水平面一定為一等勢(shì)面

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】居里夫婦和貝克勒爾由于對(duì)放射性的研究而一起獲得1903年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),下列關(guān)于放射性的敘述,正確的是( )

A. 自然界中只有原子序數(shù)大于83的元素才具有放射性

B. 三種天然放射線中,電離能力和穿透能力最強(qiáng)的是射線

C. 衰變的產(chǎn)物x90個(gè)質(zhì)子和144個(gè)中子組成

D. 放射性元素的半衰期與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量m1=0.45 kg的平頂小車靜止在光滑水平面上,質(zhì)量m2=0.5 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在車頂?shù)挠叶。一質(zhì)量為m0=0.05 kg的子彈以水平速度v0=100 m/s射中小車左端并留在車中,最終小物塊相對(duì)地面以2 m/s的速度滑離小車。已知子彈與車的作用時(shí)間極短,小物塊與車頂面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取g=10 m/s2,求:

(1)子彈相對(duì)小車靜止時(shí)小車速度的大;

(2)小車的長度L。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】嫦娥四號(hào)探月飛船實(shí)現(xiàn)了月球背面軟著陸,按計(jì)劃我國還要發(fā)射嫦娥五號(hào),執(zhí)行月面采樣返回任務(wù)。已知月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的,地球和月球的質(zhì)量分別為M1M2,月球半徑為R,月球繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r,引力常量為G,下列說法正確的是( 。

A.月球的第一宇宙速度約為地球第一宇宙速度的

B.使飛船從地球飛向月球,地球上飛船的發(fā)射速度是地球的第一宇宙速度

C.采樣返回時(shí),使飛船從月球飛向地球,月球上飛船的發(fā)射速度為

D.采樣返回時(shí),使飛船從月球飛向地球,月球上飛船的發(fā)射速度應(yīng)大于

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