【題目】如圖所示，在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，在x軸上的S點(diǎn)由一粒子發(fā)射源，不定時(shí)的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30°角的質(zhì)量為m電荷量為-q的粒子a和沿與x軸正方向成60°角的質(zhì)量也為m、電荷量為+q的粒子b。已知粒子a的速度為，粒子b的速度為，忽略?xún)闪Ｗ拥闹亓σ约皟闪Ｗ娱g的相互作用，求：

（1）要使兩粒子在磁場(chǎng)中發(fā)生碰撞，則兩粒子釋放的時(shí)間間隔；

（2）如果兩粒子在磁場(chǎng)中不相碰，則兩粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次經(jīng)過(guò)x軸時(shí)兩點(diǎn)之間的距離。

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）如圖所示，假設(shè)兩粒子在磁場(chǎng)中的P點(diǎn)發(fā)生碰撞，兩粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示

設(shè)a粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則b粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

根據(jù)幾何關(guān)系可得a、b粒子在圓心相距為

圓弧SP在a粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為

圓弧SP在b粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為

兩粒子運(yùn)動(dòng)周期相同，故要使兩粒子相碰，釋放的時(shí)間間隔應(yīng)為

（2）兩粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，則

粒子a做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角，對(duì)應(yīng)的弦

粒子b做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角，對(duì)應(yīng)的弦

聯(lián)立得

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：

【題目】下列說(shuō)法中正確的是 （填正確答案標(biāo)號(hào)）

A．簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)

B．在彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中，F為振動(dòng)物體受到的合外力，k為彈簧的勁度系數(shù)

C．在波傳播方向上，某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是波的傳播速度

D．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬

E．在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，狹縫寬度必須比波長(zhǎng)小或者相差不多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲沿水平方向推了乙一下，結(jié)果兩人向相反方向滑去。已知甲的質(zhì)量為45kg，乙的質(zhì)量為50kg。則下列判斷正確的是

A. 甲的速率與乙的速率之比為10:9

B. 甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9:10

C. 甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1:1

D. 甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1: 1

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量物體質(zhì)量的電子裝置，其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示。E形磁鐵的兩側(cè)為S極，中心為N極，可認(rèn)為只有磁極間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)橫截面為正方形的線(xiàn)圈套于中心磁極，線(xiàn)圈、骨架與托盤(pán)連為一體，總質(zhì)量為m0，托盤(pán)下方連接一個(gè)輕彈簧，彈簧下端固定在磁極上，支撐起上面的整個(gè)裝置，線(xiàn)圈、骨架與磁極不接觸。線(xiàn)圈的兩個(gè)頭與外電路連接（圖上未標(biāo)出）。當(dāng)被測(cè)量的重物放在托盤(pán)上時(shí)，彈簧繼續(xù)被壓縮，托盤(pán)和線(xiàn)圈一起向下運(yùn)動(dòng)，之后接通外電路對(duì)線(xiàn)圈供電，托盤(pán)和線(xiàn)圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止，此時(shí)由對(duì)應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量。已知彈簧勁度系數(shù)為k，線(xiàn)圈匝數(shù)為n，重力加速度為g。

（1）當(dāng)線(xiàn)圈與外電路斷開(kāi)時(shí)

a．以不放重物時(shí)托盤(pán)的位置為位移起點(diǎn)，豎直向下為位移的正方向。試在圖丙中畫(huà)出，托盤(pán)輕輕放上質(zhì)量為m的重物后，托盤(pán)向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈簧彈力F的大小與托盤(pán)位移x的關(guān)系圖象；

b．根據(jù)上面得到的F-x圖象，求從托盤(pán)放上質(zhì)量為m的重物開(kāi)始到托盤(pán)達(dá)到最大速度的過(guò)程中，彈簧彈力所做的功W；

（2）當(dāng)線(xiàn)圈與外電路接通時(shí)

a．通過(guò)外電路給線(xiàn)圈供電，托盤(pán)和線(xiàn)圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。若線(xiàn)圈能夠承受的最大電流為I，求該裝置能夠測(cè)量的最大質(zhì)量M；

b．在線(xiàn)圈能承受的最大電流一定的情況下，要增大質(zhì)量的測(cè)量范圍，可以采取哪些措施？（至少答出2種）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖甲是由兩圓桿構(gòu)成的“V”形槽，它與水平面成傾角θ放置．現(xiàn)將一質(zhì)量為m的圓柱體滑塊由斜槽頂端釋放，滑塊恰好勻速滑下．沿斜面看，其截面如圖乙所示．已知滑塊與兩圓桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g ， 120 ，則

A．μ tanθ

B．左邊圓桿對(duì)滑塊的支持力為mg cos

C．左邊圓桿對(duì)滑塊的摩擦力為mg sin

D．若增大θ ，圓桿對(duì)滑塊的支持力將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用一水平外力拉著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度隨外力變化的圖象如圖乙所示，若重力加速度取10m/s2．根據(jù)圖乙中所提供的信息可以計(jì)算出( )

A. 物體的重力2N

B. 斜面的傾角37°

C. 加速度為6m/s2時(shí)物體的速度

D. 物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12N

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法不正確的是

A. 重力就是地球?qū)ξ矬w的引力

B. 重力的方向豎直向下，故地球上一切物體所受的重力方向都相同

C. 物體的重心可以不在物體上

D. 彈簧測(cè)力計(jì)可以測(cè)出物體的重力，但讀數(shù)時(shí)必須保持彈簧測(cè)力計(jì)和物體都是靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】歐洲太空總署火星登陸器“斯基亞帕雷利”于2016年10月19日墜毀在火星表面。最新分析認(rèn)為是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)導(dǎo)致登陸器計(jì)算機(jī)提早釋放了降落傘，而減速用的推進(jìn)器只點(diǎn)火幾秒鐘就終止，當(dāng)時(shí)它仍然位于火星表面上方3．7公里處。錯(cuò)誤雖只持續(xù)了1s，但足以破壞登陸器的導(dǎo)航系統(tǒng)。以下是火星登陸器離火星表面的高度隨時(shí)間變化的圖像，下列說(shuō)法正確的是

A．0～t1階段的速度先增大后減小

B．在t2～t3階段處于超重狀態(tài)

C．在t1～t2階段一定是靜止的

D．在t3～t4階段做加速運(yùn)動(dòng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)是我們十分熟悉的交通工具，也包含豐富的物理知識(shí)．
①汽車(chē)發(fā)電機(jī)是利用原理制成的，汽車(chē)上的熱機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是沖程．
②汽車(chē)晚上行駛時(shí)車(chē)內(nèi)燈通常是關(guān)閉的，這樣可以防止（選填“車(chē)內(nèi)”或“車(chē)外”）的景物平面鏡成像而影響到司機(jī)對(duì)路況的觀(guān)察．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案