【題目】如圖所示,在y軸左則有一平行x軸方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度,在y軸右側(cè)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng) 磁場(chǎng),第一象限內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,第四象限內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,F(xiàn)有一比荷的粒子中,從電場(chǎng)中與y軸相距10cmP點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)由靜止釋放,粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從M點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)且多次垂直通過x軸,不計(jì)粒子重力,試求:

1)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大;

2)從粒子進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)到粒子第三次到達(dá)x軸所經(jīng)歷的時(shí)間;

3)粒子軌跡第一次出現(xiàn)相交時(shí)所對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)坐標(biāo)。

【答案】12×104m/s2π×10-4s 3Pm, m

【解析】試題分析:(1)粒子在電場(chǎng)中加速后進(jìn)入磁場(chǎng),故在電場(chǎng)中由動(dòng)能定理可求出粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;(2粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),作出其運(yùn)動(dòng)軌跡圖,根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律即可求解從粒子進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)到粒子第三次到達(dá)x軸所經(jīng)歷的時(shí)間;(3)根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡圖和幾何關(guān)系分析求解粒子軌跡第一次出現(xiàn)相交時(shí)所對(duì)應(yīng)的交點(diǎn)坐標(biāo).

1)對(duì)粒子在電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理

2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示

根據(jù)向心力公式

得:

所以粒子從進(jìn)入磁場(chǎng)到第三次運(yùn)動(dòng)到x軸所用的時(shí)間為

代入數(shù)值可得

3設(shè)粒子第一次出現(xiàn)相交時(shí)的軌跡交點(diǎn)為P,如圖所示

由圖可知,三角形為等邊三角形,則有:

根據(jù)向心力公式有: ,解得

根據(jù)幾何關(guān)系可得,P點(diǎn)坐標(biāo),

所以P點(diǎn)坐標(biāo)為P

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相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r.閉合開關(guān)S,增大可變電阻R的阻值后,電壓表示數(shù)的變化量為△U,在這個(gè)過程中,下列判所正確的是

A. 電阻R1兩端的電壓減小減小量等于△U

B. 電容器的帶電量減小,減小量小于C△U

C. 電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I的比值不變

D. 電壓表示數(shù)變化量△U和電流表示數(shù)變化△I的比值不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道ABCD,其中傾角為θ=370的斜面AB與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點(diǎn),CD為豎直直徑,O為圓心。質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從與B點(diǎn)高度差為h的位置A點(diǎn)沿斜面由靜止釋放。重力加速度大小為g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,則下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌逍的壓カ大小為27mg/5

B. 當(dāng)h= 2R時(shí),小球會(huì)從D點(diǎn)離開圓弧軌道做平拋運(yùn)動(dòng)

C. 當(dāng)h= 3R時(shí),小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為1.4mg

D. 調(diào)整h的值,小球能從D點(diǎn)離開圓弧軌道,并能恰好落在B點(diǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一待測(cè)的電阻器,其阻值在之間。實(shí)驗(yàn)室備用的實(shí)驗(yàn)器材有:

電壓表V(量程,內(nèi)電阻

電流表(量程,內(nèi)電阻約

電流表(量程,內(nèi)電阻約

滑動(dòng)變阻器(最大阻值為中,額定電流為1A

滑動(dòng)變阻器(最大阻值為中,額定電流為0.1A

直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為9V,內(nèi)電阻約為

開關(guān)、導(dǎo)線若干

1)實(shí)驗(yàn)要求電表讀數(shù)從零開始變化,并多測(cè)出幾組電流、電壓值,請(qǐng)選擇合適的器材并在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖___________。(所用器材要用題目中給定的符號(hào)標(biāo)出)

2)用(1)中的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)量值______________真實(shí)值(填大于、等于、或小于)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用伏安法測(cè)電阻時(shí),由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響,測(cè)量結(jié)果總存在系統(tǒng)誤差。按下圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量,可以消除這種系統(tǒng)誤差.

(1)該實(shí)驗(yàn)的第一步是:閉合開關(guān)S1,將開關(guān)S22,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器Rp,和r,使電壓表讀數(shù)盡量接近滿量程.讀出這時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)U1,I2;請(qǐng)你接著寫出第二步,并說明需要記錄的數(shù)據(jù):_________________ 。

(2)由以上記錄數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)電阻Rx的表達(dá)式是Rx= ________ ;

(3)將圖乙中給出的儀器按照電路圖的要求連接起來 _______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時(shí)撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)自由下落.改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩球總是同時(shí)落地.

(1)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后________

A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)

D.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)

(2)實(shí)驗(yàn)中記錄了如圖所示的一段軌跡ABC.已知物體是由原點(diǎn)O水平拋出的,C點(diǎn)的坐標(biāo)為(60,45),則平拋物體的初速度為v0=______m/s,物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度vB=______m/s.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,電源內(nèi)阻為r,R1、R2、R3均為定值電阻,平行板電容器中帶電粒子P現(xiàn)處于靜止?fàn)顟B(tài),電流表和電壓表均為理想電表,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則

A. 電流表讀數(shù)增大

B. 電壓表讀數(shù)增大

C. 粒子P將向下運(yùn)動(dòng)

D. R3上消耗的功率保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖a所示,半徑為r的帶缺口剛性金屬圓環(huán)固定在水平面內(nèi),缺口兩端引出兩根導(dǎo)線,與電阻R構(gòu)成閉合回路。若圓環(huán)內(nèi)加一垂直于紙面變化的磁場(chǎng),變化規(guī)律如圖b所示。規(guī)定磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正,不計(jì)金屬圓環(huán)的電阻。以下說法正確的是

A0-1s內(nèi),流過電阻R的電流方向?yàn)閍→b

B1-2s內(nèi),回路中的電流逐漸減小

C2-3s內(nèi),穿過金屬圓環(huán)的磁通量在減小

Dt=2s時(shí),Uab

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,金屬棒MN兩端由等長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線水平懸掛,處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,棒中通以由MN的電流,平衡時(shí)兩懸線與豎直方向的夾角均為θ,如果僅改變下列某一個(gè)條件,θ角的相應(yīng)變化情況是( )

A. 棒中的電流變大,θ角變大

B. 兩懸線等長(zhǎng)變短,θ角變大

C. 金屬棒質(zhì)量變大,θ角變小

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度變大,θ角變小

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