【題目】如圖所示的坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在與x軸成300角斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度E=400N/C;第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),x軸方向的寬度OA=20cm,軸負(fù)方向無限大,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1×10-4T.現(xiàn)有一比荷為=2×1011C/kg的正離子(不計(jì)重力),以某一速度v0O點(diǎn)射入磁場(chǎng),α=600,離子通過磁場(chǎng)后剛好從A點(diǎn)射出,之后進(jìn)入電場(chǎng).

(1)求離子進(jìn)入磁場(chǎng)B的速度v0的大。

(2)離子進(jìn)入電場(chǎng)后,經(jīng)多少時(shí)間再次到達(dá)x軸上;

(3)若離子進(jìn)入磁場(chǎng)B后,某時(shí)刻再加一個(gè)同方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)使離子做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值.

【答案】14×106 m/s 2 3

【解析】試題分析:(1)如圖所示,由幾何關(guān)系得離子在磁場(chǎng)中時(shí)的軌道半徑r1=0.2m

離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力

解得:v0=4×106m/s

(2)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后,設(shè)經(jīng)過實(shí)踐t再次到達(dá)x軸上,離子沿垂直電場(chǎng)方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng),位移為l1,則l1=v0t

離子沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a,位移為l2

Eq=ma

由幾何關(guān)系可知:

代入數(shù)據(jù)解得:

3)由知,B越小,r越大,設(shè)粒子在磁場(chǎng)中最大半徑為R

由幾何關(guān)系得:

由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得: 得:

則外加磁場(chǎng)

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】探月工程中,嫦娥三號(hào)探測(cè)器的發(fā)射可以簡(jiǎn)化如下:衛(wèi)星由地面發(fā)射后,進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)變軌進(jìn)入距離月球表面100公里圓形軌道1,在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)進(jìn)入軌道2,月球車將在M點(diǎn)著陸月球表面,正確的是:( 。

A. 嫦娥三號(hào)在軌道1上運(yùn)動(dòng)周期比在軌道2上小

B. 嫦娥三號(hào)在軌道1上的速度比月球的第一宇宙速度小

C. 嫦娥三號(hào)在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度小于在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度

D. 嫦娥三號(hào)在地月轉(zhuǎn)移軌道上經(jīng)過P點(diǎn)的速度比在軌道1上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是

A. α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)

B. 根據(jù)玻爾理論,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大

C. 在光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中,入射光的強(qiáng)度增大,光電子的最大初動(dòng)能也增大

D. 某放射性物質(zhì)的半衰期是5天,12 g經(jīng)過15天衰變后剩余的質(zhì)量為0.5 g

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一電流表A,量程為1mA,內(nèi)阻rg約為100,要求測(cè)量其內(nèi)阻,可選用的器材有:電阻箱R0,最大阻值為99999.9;滑動(dòng)變阻器甲,最大阻值為10K;滑動(dòng)變阻器乙,最大阻值為2K;電源E1,電動(dòng)勢(shì)約為2V,內(nèi)阻不計(jì);電源E2,電動(dòng)勢(shì)約為6V,內(nèi)阻不計(jì);開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。

采用的測(cè)量電路圖如圖所示,

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.斷開S1S2,將R調(diào)到最大;

B.合上S1,調(diào)節(jié)R使A 滿偏;

C.合上S2,調(diào)節(jié)R1使A 半偏,此時(shí)可認(rèn)為的A的內(nèi)阻rg=R1。試問:

(1)在上述可供選擇的器材中,可變電阻R1應(yīng)該選_________;為了使測(cè)量盡量精確,可變電阻R應(yīng)該選擇_________;電源E應(yīng)該選擇_________。

(2)認(rèn)為內(nèi)阻rg=R1,此結(jié)果與rg的真實(shí)值相比_________。(填“偏大”“偏小”或“相等”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在滑冰場(chǎng)上有一初中生質(zhì)量為m=40kg,站在質(zhì)量為M=20kg的長木板的左端,該學(xué)生與木板在水平光滑冰面上一起以v0=2 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)。若學(xué)生勻加速跑向另一端,并從木板右端水平跑離木板時(shí),木板恰好靜止。

(1)學(xué)生脫離木板時(shí)的速度。

(2)若學(xué)生的的加速度a0=1m/s2,求木板的加速度。

(3)學(xué)生對(duì)木板做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,A1、A2是兩只相同的電流表(零刻度在表盤的正中央), 電感線圈L(自感系數(shù)足夠大)的直流電阻的阻值小于電阻R的阻值,下列說法正確的是( )( )

A. 開關(guān)S接通的瞬間,通過電流表A1的電流比A2的大

B. 開關(guān)S接通的瞬間,通過電流表A1的電流比A2的小

C. 開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,通過電流表A2的電流比穩(wěn)定時(shí)大

D. 開關(guān)S接通電路穩(wěn)定后再斷開的瞬間,通過電流表A2的電流方向與穩(wěn)定時(shí)相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)定一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:

待測(cè)的電池組(電動(dòng)勢(shì)約為3.0V,內(nèi)阻2.0Ω左右)

電流表A1(量程03mA,內(nèi)阻為10Ω)

電流表A2(量程00.6A,內(nèi)阻未知)

滑動(dòng)變阻器R(020Ω,5A)

定值電阻R1(990Ω)

定值電阻R2(2.5Ω)

開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)該同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中N處的電流表應(yīng)選_____a處的電阻應(yīng)選_______。

(2)團(tuán)合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器的潛片應(yīng)滑到最______(填寫”)。

(3)該同學(xué)通過設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路,多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn),別得電流表A1A2的多組數(shù)據(jù)I1I2,并面出I1-I2的關(guān)系圖線如圖乙所示,則該電池組的內(nèi)阻r=_________Ω.(取兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)所用電路

(1)閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下,那么閉合開關(guān)后將線圈A迅速插入線圈B時(shí),靈敏電流計(jì)指針將________;接著將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑動(dòng),靈敏電流計(jì)指針_______。(均填“向左偏”“向右偏”或“不偏”)

(2)某同學(xué)在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開開關(guān),也未把A、B兩線圈和鐵芯分開放置,在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下,則被電擊是在拆除____________(選填“A”或“B”)線圈所在電路時(shí)發(fā)生的,分析可知,要避免電擊發(fā)生,在拆除電路前應(yīng)_____________(選填“斷開開關(guān)”或“把A、B線圈分開放置”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一汽車在平直公路上行駛從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P隨時(shí)間t的變化如圖所示假定汽車所受阻力的大小f恒定不變下列描述該汽車的速度v隨時(shí)間t變化的圖線中,可能正確的是

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