【題目】如圖所示,OA為垂直于xOy平面的足夠大的熒光屏,與x軸夾角為30。一質(zhì)量為m電荷量為q的正離子從y軸上的P點(diǎn),以速度沿x軸正方向射出。當(dāng)xOy平面存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),離子恰好垂直打到熒光屏上;當(dāng)xOy平面存在垂直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),離子也垂直打到熒光屏上。離子的重力不計(jì)。

(1)P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離;

(2)求勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;

(3)當(dāng)存在磁場(chǎng)時(shí),若有大量的該離子以相同的速率從P點(diǎn)沿xOy 坐標(biāo)平面向各個(gè)方向射出,不考慮離子間的相互作用,求熒光屏上有離子到達(dá)部分的長(zhǎng)度。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】試題分析:(1)粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可求解;(2)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系求運(yùn)動(dòng)半徑,結(jié)合牛頓第二定律可出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(3)根據(jù)幾何關(guān)系分析求解。

(1)設(shè)離子垂直打到熒光屏上的M點(diǎn)時(shí),沿y方向的分速度大小為,在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的加速度為a,

根據(jù)幾可關(guān)系得:

根據(jù)牛頓第二定律得:

設(shè)離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則

沿x方向位移

P點(diǎn)距O點(diǎn)的距離

聯(lián)立解得:

(2)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,由幾何關(guān)系得:

由牛頓第二定律得:

解得

(3)離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在圓I上,離子打到熒光屏的范圍在DC之間,由幾何關(guān)系可知,當(dāng)PC=2R時(shí),離子在第一象限最遠(yuǎn),過(guò)OA作的垂線交于Q

由幾何關(guān)系得: r

,又DC=DQ+QC

解得:

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】某同學(xué)利用圖甲所示的電路,測(cè)多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì),以及多用電表“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:

多用電表

電壓表(量程3V,內(nèi)阻幾千歐)

滑動(dòng)變阻器(最大阻值5kΩ)

導(dǎo)線若干

回答下列問(wèn)題:

(1)將多用電表?yè)跷徽{(diào)到電阻“×100”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,直到指針指在右端的零刻度處。

(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(“1”“2”)端相連,黑表筆連接另一端。

(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢茫苟嘤秒姳淼氖緮?shù)和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則測(cè)得的電阻是____Ω,電壓表的示數(shù)是________V。

(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀取多組電阻R和電壓U,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描繪出圖線如圖丙所示,圖線的斜率和截距分別為kb,則多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)可表示為E=_________,電阻“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻可表示為r=_________(用圖線的斜率k和截距b表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個(gè)系統(tǒng)由靜止開(kāi)始加速上升高度h的過(guò)程中( 。

A. 物塊A的重力勢(shì)能增加量一定小于mgh

B. 物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的和

C. 物塊A的機(jī)械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的和

D. 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力做功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平桌面上,導(dǎo)熱氣缸內(nèi)橫截面積為S的輕質(zhì)活塞封閉著一定質(zhì)量的氣體。一質(zhì)量為m的砝碼盤(含砝碼)用輕繩經(jīng)光滑定滑輪與缸中活塞豎直相連接,活塞與氣缸壁間無(wú)摩擦。當(dāng)環(huán)境溫度溫度為T時(shí),活塞與缸底的距離為h,F(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢降為。

①活塞再次平衡時(shí),活塞與缸底的距離是多少?

②保持環(huán)境溫度為不變,為使活塞返回原位置,需在盤中逐漸添加砝碼的質(zhì)量為Δm,求大氣壓強(qiáng)的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論和熱力學(xué)定律.下列說(shuō)法正確的是______.

A.溫度升高,物體內(nèi)能就增大

B.內(nèi)能不同的物體,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同

C.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大,氣體的壓強(qiáng)可能不變

D.分子間距離增大,分子間的相互作用力減小

E.氣體從單一熱源吸熱,可以全部用來(lái)對(duì)外做功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正三角形abc,頂點(diǎn)a、b處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,c處固定一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷,它們的電荷量都相等,如圖所示,D點(diǎn)為正三角形外接圓的圓心,E、GH分別為ab、acbc的中點(diǎn),EF兩點(diǎn)關(guān)于c點(diǎn)對(duì)稱。下列說(shuō)法中正確的是(

A. D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零,電勢(shì)也為零

B. E、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反

C. G、H兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同

D. 將一帶正電的試探電荷由E點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn)的過(guò)程中,該電荷的電勢(shì)能減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi),兩豎直線MN、PQ間含邊界存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于豎直平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN、PQ間距為d,電磁場(chǎng)上下區(qū)域足夠大。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球從左側(cè)進(jìn)入電磁場(chǎng),初速度v與MN夾角θ=60°,隨后小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),恰能到達(dá)右側(cè)邊界PQ并從左側(cè)邊界MN穿出。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。求:

1電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;

2磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B;

3小球在電磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k=50N/m的輕質(zhì)彈簧與完全相同的導(dǎo)熱活塞A、B不拴接,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞A、B分成兩個(gè)部分封閉在可導(dǎo)熱的汽缸內(nèi),活塞A、B之間的距離與B到汽缸底部的距離均為l=1.2m,初始時(shí)刻,氣體I與外界大氣壓強(qiáng)相同溫度為T1=300K,將環(huán)境溫度緩慢升高至T2=440K,系統(tǒng)再次達(dá)到穩(wěn)定,A已經(jīng)與彈簧分離,已知活塞A、B的質(zhì)量均為M=1.0kg.橫截面積為S=10cm2;外界大氣壓強(qiáng)恒為P0=1.0×105P.不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好,求活塞A相對(duì)初始時(shí)刻上升的高度。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直虛線邊界左側(cè)為一半徑為R的光滑半圓軌道,O為圓心,A為最低點(diǎn),C為最高點(diǎn),右側(cè)同時(shí)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電小球從半圓軌道的最低點(diǎn)A以某一初速度開(kāi)始運(yùn)動(dòng)恰好能到最高點(diǎn)C,進(jìn)入右側(cè)區(qū)域后恰好又做勻速圓周運(yùn)動(dòng)回到A點(diǎn),空氣阻力不計(jì),重力加速度為g.則

A. 小球在最低點(diǎn)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的初速度大小為

B. 小球返回A點(diǎn)后可以第二次到達(dá)最高點(diǎn)C

C. 小球帶正電,且電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

D. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案