【題目】某空間存在著一個(gè)變化的電場和一個(gè)變化的磁場,電場方向向右(如圖甲中由BC的方向),電場變化如圖乙中E-t圖象,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化如圖丙中B-t圖象。在A點(diǎn),從t=1s(即1s末)開始,每隔2s,有一個(gè)相同的帶電粒子(重力不計(jì))沿AB方向(垂直于BC)以速度v射出,恰能擊中C點(diǎn),若,且粒子在AC間運(yùn)動的時(shí)間小于1s,求:

(1)圖線上 的比值,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向;                

(2)若第1個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為 ,那么第2個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻是多少?

【答案】(1),磁場方向垂直于紙面向外;(2)

【解析】(1)設(shè)AC=2BC=2L.在t=1s時(shí),空間區(qū)域只存在勻強(qiáng)磁場,粒子做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力.由牛頓第二定律得:qv0B0=m
由圖可知,R=AC=2L.
B0=
當(dāng)粒子在電場中運(yùn)動時(shí),在AB方向上是勻速運(yùn)動,在BC方向上是勻加速運(yùn)動,則有L=vt,
由①②式得:E0=
由①③式得
由②④式得
粒子帶正電(它在電場中受到的電場力與電場方向相同),由粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向和左手定則可以判斷磁場方向垂直于紙面向外.
(2)第一個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻已知為(1+t)s,該粒子是在磁場中運(yùn)動,所需時(shí)間是由其軌跡對應(yīng)的圓心角所確定的,由圖可知粒子從AC時(shí),軌跡的圓心角為,所以
由⑥式可得:

并將其代入⑤式,可得第二個(gè)粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間為:,
故第二個(gè)粒子擊中C點(diǎn)的時(shí)刻為:t2=3+t=3+

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑的輕滑輪通過支架固定在天花板上,一足夠長的細(xì)繩跨過滑輪,一端懸掛小球b,另一端與套在水平細(xì)桿上的小球a連接。在水平拉力F作用下小球a 從圖示虛線位置開始緩慢向右移動(細(xì)繩中張力大小視為不變)。已知小球b的質(zhì)量是小球a的2倍,滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,小球a與細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)為。則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)細(xì)繩與細(xì)桿的夾角為60°時(shí),拉力F的大小為(2-)mg

B. 支架對輕滑輪的作用力大小逐漸增大

C. 拉力F的大小一直增大

D. 拉力F的大小先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】嫦娥五號作為我國登月計(jì)劃中第三期工程的主打星,將于2017年左右在海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,登月后又從月球起飛,并以跳躍式返回技術(shù)成功返回地面,完成探月工程的重大跨越-帶回月球樣品,跳躍式返回技術(shù)是指航天器在關(guān)閉發(fā)電機(jī)后進(jìn)入大氣層,依靠大氣升力再次沖出大氣層,降低速度后再進(jìn)入大氣層.如圖所示,虛線為大氣層的邊界.已知地球半徑為R,d點(diǎn)距地心距離為r,地球表面重力加速度為g.則下列說法正確的是( 。

A. 嫦娥五號b點(diǎn)處于完全失重狀態(tài)

B. 嫦娥五號d點(diǎn)的加速度大小等于

C. 嫦娥五號a點(diǎn)和c點(diǎn)的速率相等

D. 嫦娥五號c點(diǎn)和e點(diǎn)的速率相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,均勻金屬圓環(huán)的總電阻為4R,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直穿過圓環(huán).金屬桿OM的長為l,阻值為R,M端與環(huán)接觸良好,繞過圓心O的轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動.阻值為R的電阻一端用導(dǎo)線和環(huán)上的A點(diǎn)連接,另一端和金屬桿的轉(zhuǎn)軸O處的端點(diǎn)相連接.下列判斷正確的是( 。

A. 金屬桿OM旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒為

B. 通過電阻R的電流的最小值為,方向從QP

C. 通過電阻R的電流的最大值為

D. OM兩點(diǎn)間電勢差絕對值的最大值為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙同時(shí)從同一地點(diǎn)向同一方向做直線運(yùn)動,其速度與時(shí)間的圖象如右圖所示,由圖象的知識可以判斷

A. 10s內(nèi),甲的速度比乙大,后10s內(nèi),甲的速度比乙小

B. 10s內(nèi),甲在乙前,后10s內(nèi),甲在乙后

C. 甲乙兩車速度的變化的快慢程度是一樣的

D. 甲乙兩車的加速度相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有四個(gè)運(yùn)動的物體A、B、C、D,運(yùn)動的圖象如圖所示,由圖象可以判斷出物體A做的是_________________運(yùn)動;物體C做的是_______________運(yùn)動.在0-3 s的時(shí)間內(nèi),物體B運(yùn)動的位移為________m,在0-4s的時(shí)間內(nèi),物體D運(yùn)動的位移為________m。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50 Hz,記錄小車運(yùn)動的一段紙帶如下圖所示,在紙帶上選擇A、BC、DE、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.

1)由紙帶提供的數(shù)據(jù)求出打下C、E點(diǎn)時(shí)的小車的速度,填入下表:

計(jì)數(shù)點(diǎn)序號

B

C

D

E

計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻t/s

0

01

02

03

通過計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度v/m·s1

025


045


2)根據(jù)上表中的數(shù)據(jù),在下圖中作出小車運(yùn)動的vt圖象.

3)根據(jù)作出的vt圖象可得小車運(yùn)動的加速度為______ __m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】做變速運(yùn)動的小車,牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,交流電源的頻率是50Hz,由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶,如圖所示,每一段紙帶的一端與x軸相重合,與y軸平行放置,將紙帶貼在坐標(biāo)系中。

(1)本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)動的小車,相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移存在某種關(guān)系,請你仔細(xì)研究圖像,找出這一關(guān)系;

(2)請畫出小車的v-t圖象;

(3)根據(jù)圖象求出其加速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)量為m的粒子,電量為+q,從坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿著x軸正方向運(yùn)動,速度大小為v0。在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向Y軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為 ;在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場。ab為一塊很大的平面感光板,放置于Y=2d處,如圖所示。粒子恰好能打到ab板上,不考慮粒子的重力,則勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為

A. B. C. D.

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