【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限的空間內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向、電場(chǎng)強(qiáng)度E=200V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，第二象限的空間內(nèi)存在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.125T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量均為m=4.0×10-15kg、電荷量均為q=+2.0×10-9C的兩帶電粒子a、b先后以v0=5.0×103m/s的速率，從y軸上P點(diǎn)沿x軸正、負(fù)方向射出，PO之間的距離h=8.0×10-2m，經(jīng)過一段時(shí)間后，兩粒子先后通過x軸。若兩粒子之間的相互作用、所受重力以及空氣阻力均可忽略不計(jì)，求：

(1)粒子a在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1；

(2)粒子b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑Rb；

(3)a、b兩粒子通過x軸時(shí)，它們的動(dòng)能之比；

(4)粒子b從P點(diǎn)到通過x軸所用時(shí)間t2；

(5)a、b兩粒子通過x軸時(shí)，它們的速度方向之間的夾角θ。

【答案】(1)4.0×10-5s；(2)0.08m；(3)41:25；(4)2.5×10-5s；(5)

【解析】

(1) 粒子a在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上

供入數(shù)據(jù)，整理得

(2)根據(jù)牛頓第二定律

代入數(shù)據(jù)，得

(3) 粒子a到達(dá)x軸時(shí)

因此

而粒子b在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x軸時(shí)的速度大小仍為 ，因此

(4)由于

根據(jù)幾何關(guān)系可知，圓心恰好在坐標(biāo)原點(diǎn)，粒子b從P點(diǎn)到通過x軸恰好運(yùn)動(dòng)了個(gè)圓周，所用時(shí)間

(5)由于能通過x軸后粒子b恰好沿y負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，因此粒子a與b速度方向的夾角就是粒子a與y負(fù)方向的夾角

因此夾角

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】如圖所示，A、B兩板間的電壓為U0，M、N平行金屬板長(zhǎng)為2d，兩板間距也為2d，電壓為U，QP的右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為（＋1）d。一束電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從S處無初速度釋放后，先經(jīng)過A、B間電場(chǎng)加速，然后緊貼M板穿越M、N平行金屬板，經(jīng)過邊界QP進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。若粒子從邊界QP上的C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域（C點(diǎn)未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。

(1)求C點(diǎn)與上極板間的距離；

(2)若U＝2U0，且要求所有粒子均不能從JK邊射出，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在空中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為.求：

(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度；

(2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的U－I圖象中，直線Ⅰ為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，直線Ⅱ?yàn)槟骋浑娮?/span>R的伏安特性曲線．用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路，由圖象可知(　　)

A.電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為0.5Ω

B.電阻R的阻值為1Ω

C.電源的輸出功率為2W

D.電源的效率為66.7%

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為測(cè)量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的兩種實(shí)驗(yàn)方案，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r在實(shí)驗(yàn)過程中保持不變。

(1)小明先進(jìn)行了如圖甲方案的測(cè)量。

①他首先利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)出甲、乙、丙三根不同金屬絲的直徑，示數(shù)分別如圖甲、乙、丙所示。則三根金屬絲直徑的測(cè)量值分別為d甲=________mm、d乙=________mm、d丙=________mm。若三根金屬絲的材料、長(zhǎng)度相同且粗細(xì)均勻，則它們的電阻R甲、R乙和R丙中最大的是________，最小的是________。

②實(shí)驗(yàn)過程中，小明先將甲金屬絲接入電路，并用米尺測(cè)出接入電路中的甲金屬絲的長(zhǎng)度l=50.00cm。閉合開關(guān)后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片分別處于不同的位置，并依次記錄了兩電表的測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)他已經(jīng)標(biāo)在如圖所示的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)你標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U-I圖線________________。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

1

2

3

4

5

6

U/V

0.90

1.20

1.50

1.80

2.10

2.40

I/A

0.18

0.24

0.31

0.37

0.43

0.49

③該方案測(cè)得的甲金屬絲的電阻率ρ甲=__________Ω·m（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

④對(duì)于上述第(1)所述的測(cè)量過程，隨著通過金屬絲的電流I不斷增大，滑動(dòng)變阻器上的電功率P隨之變化。對(duì)于P-I的關(guān)系圖象，在下列圖中可能正確的是（________）

(2)小明又用如圖乙方案測(cè)量乙金屬絲的電阻率，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E=5.0V、內(nèi)阻r=0.20Ω。實(shí)驗(yàn)中他可以通過改變接線夾（即圖乙中滑動(dòng)變阻器符號(hào)上的箭頭）接觸金屬絲的位置以控制接入電路中金屬絲的長(zhǎng)度。

①請(qǐng)?jiān)谙率霾襟E的空格中將實(shí)驗(yàn)操作步驟補(bǔ)充完整：

a．正確連接電路，設(shè)定電阻箱的阻值，閉合開關(guān)；

b．讀出電流表的示數(shù)，記錄接線夾的位置；

c．?dāng)嚅_開關(guān)，______________；

d．閉合開關(guān)，重復(fù)b、c的操作。

②根據(jù)測(cè)得電流與金屬絲接入長(zhǎng)度關(guān)系的數(shù)據(jù)，繪出如圖所示的關(guān)系圖線，其斜率為_____________A-1m-1（保留2位有效數(shù)字）；圖線縱軸截距與電源電動(dòng)勢(shì)的乘積代表了___________________的電阻之和。

③圖中圖線的斜率、電源電動(dòng)勢(shì)和金屬絲橫截面積的乘積代表的物理量是____________，其數(shù)值和單位為_______________（保留2位有效數(shù)字）。

(3)電表的內(nèi)阻可能對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，請(qǐng)你分別就這兩種方案說明電表內(nèi)阻對(duì)電阻率測(cè)量的影響____________________________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，區(qū)域I內(nèi)有與水平方向成°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域?qū)挾葹?/span>，區(qū)域Ⅱ內(nèi)有正交的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B和勻強(qiáng)電場(chǎng)，區(qū)域?qū)挾葹?/span>，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，電場(chǎng)方向豎直向下.一質(zhì)量為m、電量大小為q的微粒在區(qū)域I左邊界的P點(diǎn)，由靜止釋放后水平向右做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從區(qū)域Ⅱ右邊界上的Q點(diǎn)穿出，其速度方向改變了，重力加速度為g，求：

(1)區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小.

(2)區(qū)域Ⅱ內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小.

(3)微粒從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間有多長(zhǎng).

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽中心的“核反應(yīng)區(qū)”不斷地發(fā)生著輕核聚變反應(yīng)，這是太陽輻射出能量的源泉。已知太陽向外輻射能量的總功率為P1，太陽中心到火星中心的距離為L，火星的半徑為r，且r遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于L�；鹦谴髿鈱訉�(duì)太陽輻射的吸收和反射、太陽輻射在傳播過程中的能量損失，以及其他天體和宇宙空間的輻射均可忽略不計(jì)。

(1)太陽中心的典型輕核聚變反應(yīng)是4個(gè)質(zhì)子（）聚變成1個(gè)氦原子核（）同時(shí)產(chǎn)生2個(gè)正電子（），寫出該聚變反應(yīng)方程。

(2)求在時(shí)間t內(nèi)，火星接收來自太陽輻射的總能量E火。

(3)自然界中的物體會(huì)不斷地向外輻射電磁波，同時(shí)也會(huì)吸收由其他物體輻射來的電磁波，當(dāng)輻射和吸收平衡時(shí)，物體的溫度保持不變。如果某物體能完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就稱為黑體。已知單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的能量I與黑體表面熱力學(xué)溫度T的4次方成正比，即I=σT4，其中σ為已知常量。

①若將火星看成表面溫度相同的黑體，求輻射和吸收達(dá)到平衡時(shí)，其表面平均溫度T火的表達(dá)式；

②太陽輻射電磁波的能量來源于如圖甲所示的太陽中心的“核反應(yīng)區(qū)”。“核反應(yīng)區(qū)”產(chǎn)生的電磁波在向太陽表面?zhèn)鞑サ倪^程中，會(huì)不斷被太陽的其他部分吸收，然后再輻射出頻率更低的電磁波。為了研究“核反應(yīng)區(qū)”的溫度，某同學(xué)建立如下簡(jiǎn)化模型：如圖乙所示，將“核反應(yīng)區(qū)”到太陽表面的區(qū)域視為由很多個(gè)“薄球殼層”組成，第1“薄球殼層”的外表面為太陽表面；各“薄球殼層”的內(nèi)、外表面都同時(shí)分別向相鄰內(nèi)“薄球殼層”和外“薄球殼層”均勻輻射功率相等的電磁波（第1“薄球殼層”的外表面向太空輻射電磁波，最內(nèi)側(cè)的“薄球殼層”的內(nèi)表面向“核反應(yīng)區(qū)”輻射電磁波），如圖丙所示；“核反應(yīng)區(qū)”產(chǎn)生的電磁波的能量依次穿過各“薄球殼層”到達(dá)太陽的表面，每個(gè)“薄球殼層”都視為黑體，且輻射和吸收電磁波的能量已達(dá)到平衡，所以各“薄球殼層”的溫度均勻且恒定。

已知“核反應(yīng)區(qū)”的半徑與太陽半徑之比約為R:R0=1:4，太陽的表面溫度約為T0=6×103K，所構(gòu)想的薄球殼層數(shù)N=1.0×1012。據(jù)此模型，估算“核反應(yīng)區(qū)”的溫度T的值，并指出該模型的主要缺點(diǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，矩形線圈的面積為0.2m2 ， 放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈的一邊ab與磁感線垂直，線圈平面與磁場(chǎng)方向成30°角．求：

（1）穿過線圈的磁通量是多大？

（2）當(dāng)線圈從圖示位置繞ab邊轉(zhuǎn)過60°的過程中，穿過線圈的磁通量變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】地面上固定一個(gè)傾角為θ的斜面體，在其光滑斜面上放置質(zhì)量分別為m、M的物塊A和B，用平行于斜面的輕質(zhì)細(xì)線拴住物塊B使兩物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（ ）

A.斜面體對(duì)物塊A的支持力為

B.細(xì)線對(duì)物塊B的拉力為mgsinθ

C.物塊A對(duì)物塊B的摩擦力沿斜面向下

D.剪斷細(xì)線，物塊A、B共同沿斜面向下加速，A、B之間的摩擦力為零

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