【題目】在科學研究中,可以通過施加適當?shù)拇艌鰜韺崿F(xiàn)對帶電粒子運動的控制.在如圖所示的平面坐標系xOy內(nèi),矩形區(qū)域(3d<x<d、-d<y<d)外存在范圍足夠大的勻強磁場.一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從P(0,d)點沿y軸正方向射入磁場,當入射速度為v0時,粒子從(2d,d)處進入無場區(qū),不計粒子重力.

1)求磁場的磁感應(yīng)強度B的大。

2)求粒子離開P點后經(jīng)多長時間第一次回到P點;

3)若僅將入射速度變?yōu)?/span>2v0,求粒子離開P點后運動多少路程經(jīng)過P點.

【答案】(1)

(2)

3,其中k1、23

,其中k=0、1、2、3

【解析】

1)找出半徑,根據(jù)洛倫茲力提供向心力進行求解即可;

2)畫出粒子運動軌跡,求出在磁場中運動時間和在無磁場中運動的時間;

3)畫出粒子運動軌跡,注意討論粒子運動的方向不同;

1)由題條件可判斷粒子做圓周運動半徑為:

粒子在磁場中,得到:

2)粒子運動軌跡如圖所示:

粒子在磁場中運動時間:

粒子在無場區(qū)運動時間:

粒子再次回到P點時間:

得到:

3)粒子運動軌跡如圖所示:

粒子速度變?yōu)?/span>,則在磁場中運動半徑為:

P點沿圓弧運動到C點時間:

C點沿直線運動到D點時間:

①粒子以2v0沿y軸正向經(jīng)過P

則粒子運動時間:,其中k1、2、3

粒子運動距離:

得到:,其中k1、23

②粒子以大小與-y方向成60°經(jīng)過P

則:,其中k0、1、23

粒子運動距離為:

得到:,其中k0、1、2、3

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是 。

A. 用油膜法估測分子直徑的實驗中,公式中的V是一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積,S是單層分子油膜的面積

B. 氣體擴散現(xiàn)象表明氣體分子間存在斥力

C. 熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體

D. 空氣相對濕度越大時,空氣中水蒸氣壓強越接近飽和汽壓,水蒸發(fā)越快

E. 液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在表面張力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊下方有一豎直的輕彈簧,彈簧的下端距離水平地面為h,將物塊和彈簧由靜止自由釋放,物塊下降了H時,速度再次為零,重力加速度為g。下列說法正確的是  

A. 物塊從開始下落到速度再次為零,物塊克彈簧彈力做功為mgH

B. 物塊的速度再次為零時,彈簧的彈性勢能為mgh

C. 彈簧下端剛接觸地面時,物塊的速度為

D. 物塊的速度最大時,彈簧的彈性勢能和物塊的重力勢能之和最小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用圖甲所示電路來測繪小燈泡的伏安特性曲線,器材如下:

A.小燈泡(額定電壓2.5V,額定電流0.25A

B.電流表(00.6A

C.電壓表(03V

D.滑動變阻器R1010Ω

E.滑動變阻器R201000Ω

F.干電池(電動勢為1.5V)兩節(jié)

G.開關(guān),導線若干

(1)滑動變阻器應(yīng)選_____(選填器材前的代號);

(2)實驗中得到的數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)表中數(shù)據(jù)在乙圖中作出小燈泡的UI圖象_________,由圖象可知小燈泡的電阻隨溫度的升高而_____(選填增大、減小不變)。

U/V

0.20

0.40

0.60

1.00

1.40

1.80

2.00

2.20

I/A

0.04

0.08

0.11

0.15

0.18

0.20

0.21

0.22

(3)某同學用一節(jié)干電池與阻值為的電阻R、小燈泡及電壓表連接成圖丙所示電路。閉合S后,電壓表測得燈泡兩端電壓為0.8V,結(jié)合圖乙圖中圖象求得小燈泡實際消耗的功率為_____W,干電池內(nèi)阻為_____Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了探究在橡皮條彈力作用下小車的運動,某同學設(shè)計了如圖甲所示的實驗,由靜止釋放小車,小車在處于伸長狀態(tài)的橡皮條彈力的作用下向左運動。打點計時器打下的紙帶如圖乙所示,計數(shù)點0為打下的第一個點,該同學在測出計數(shù)點2、3、4到計數(shù)點0的距離x1、x2、x3后,將紙帶由圖示位置剪斷,將毎段紙帶的下端對齊,依次并排粘貼在直角坐標系中,連接各段紙帶上端的中點畫出平滑曲線如圖所示,對該實驗結(jié)果的研究可知:

1)在有橡皮條彈力作用時,小車做加速度______的直線運動.

A.不斷減小 B.不斷增大

C.先增大后減小 D.先減小后增大

2)設(shè)打點周期為T,則由紙帶測量數(shù)據(jù)可估算小車的最大速度vm______,該估算值______(選填等于、大于小于)小車最大速度的實際值。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,半圓的左邊垂直x軸放置一粒子發(fā)射裝置,在-R≤y≤R的區(qū)間內(nèi)各處均沿x軸正方向同時發(fā)射出一個帶正電粒子,粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q、初速度均為v,重力忽略不計,所有粒子均能穿過磁場到達y軸,其中最后到達y軸的粒子比最先到達y軸的粒子晚Δt時間,則(  )

A. 粒子到達y軸的位置一定各不相同

B. 磁場區(qū)域半徑R應(yīng)滿足

C. x軸入射的粒子最先到達y

D. ,其中角度θ的弧度值滿足

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,超市為了方便顧客上樓安裝了智能化的自動扶梯(無臺階).為了節(jié)約能源,在沒有顧客乘行時,自動扶梯以較小的速度勻速運行,當有顧客乘行時自動扶梯經(jīng)過先加速再勻速兩個階段運行.則電梯在運送顧客上樓的整個過程中(  )

A. 顧客始終受摩擦力作用

B. 摩擦力對顧客先做正功后不做功

C. 顧客對扶梯的作用力始終豎直向下

D. 顧客的機械能先增大后保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個帶電小球A、B穿在一根水平固定的絕緣細桿上,并通過一根不可伸長的絕緣細繩跨接在定滑輪兩端,整個裝置處在水平向右的勻強電場中,當兩個小球靜止時細繩與豎直方向的夾角分別為α=30°β=60°,不計裝置中的一切摩擦及兩個小球間的靜電力A、B球的帶電量q1q2大小之比為

A. q1:q2=

B. q1:q2=

C. q1:q2=

D. q1:q2=

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用如圖所示的電路測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,要求盡量減小實驗誤差。供選擇的器材有:

A.電流表A00.6A

B.電壓表V103V

C.電壓表V2015V

D.滑動變阻器R1020Ω

E.滑動變阻器R20200Ω

F.定值電阻R0=1Ω

G.開關(guān)一個,導線若干

(1)實驗中電壓表應(yīng)選用______,滑動變阻器應(yīng)選用______(選填相應(yīng)器材前的字母)。

(2)某位同學記錄了6組數(shù)據(jù),對應(yīng)的點已經(jīng)標在坐標紙上.在答題卡中的坐標紙上畫出U-I圖線______,并根據(jù)所畫圖線可得出干電池的電動勢E=______V,內(nèi)電阻r=______Ω.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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