【題目】如圖所示，整個(gè)直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)分布著方向垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在的區(qū)域內(nèi)還有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出），x軸上有厚度不計(jì)的離子收集板MN、MN的坐標(biāo)原點(diǎn)O處由小孔，現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子從位置P以正對(duì)O點(diǎn)的速度v射出，離子恰好能沿直線PO射入并穿出小孔，不計(jì)粒子所受重力，求：

(1)電場強(qiáng)度的大小和方向；

(2)離子全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和打在收集板MN上的位置坐標(biāo)。

【答案】(1)E=Bv,方向垂直于PO斜向右上，與x軸成45°的夾角 (2),坐標(biāo)為

【解析】（1）由P的位置特點(diǎn)可知∠Poy=45°，分析可知，粒子受到電場力和洛倫茲力作用沿PO沿直線只能做勻速運(yùn)動(dòng)；由力的平衡條件可得qE=qvB

解得E=Bv

由左手定則可知，洛倫茲力在方向垂直于PO斜向左下，故電場力的方向垂直于PQ斜向右上，因粒子帶正電，所以電場強(qiáng)度的方向垂直于PO斜向右上，與x軸成45°的夾角。

（2），粒子在的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

穿出小孔后粒子在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖所示，其中為軌跡圓圓心，D為離子打在收集板上的位置

由牛頓第二定律有：，解得

運(yùn)動(dòng)周期

軌跡對(duì)應(yīng)圓心角=270°，故粒子在區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

粒子全程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

由幾何關(guān)系可知

所以，離子打在收集板MN上位置坐標(biāo)為D

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】下列說法正確的是

A. 質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2、m3，則質(zhì)子與中子結(jié)合為氘核的反應(yīng)是人工核轉(zhuǎn)變，放出的能量為（m3－m1－m2）c2

B. 交流發(fā)電機(jī)由產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的線圈（通常叫做電樞）和產(chǎn)生磁場的磁體組成，分為旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)，能夠產(chǎn)生幾千伏到幾萬伏的電壓的發(fā)電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)

C. 1927年戴維孫和湯姆孫分別利用晶體做了電子束衍射實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了電子的波動(dòng)性并提出實(shí)物粒子也具有波動(dòng)性

D. 玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，提出了軌道量子化與定態(tài)的假設(shè)，成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，帶電量為＋4Q與＋2Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)，C、D兩點(diǎn)將AB連線三等分，現(xiàn)使一個(gè)帶負(fù)電的粒子從C點(diǎn)開始以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子的重力，以無窮遠(yuǎn)為電勢零點(diǎn)，下列說法正確的是

A. 從C到D電場強(qiáng)度逐漸減小，方向不變

B. 從C到D電勢逐漸降低且始終大于零

C. 在C、D之間帶電粒子一定先減速后加速運(yùn)動(dòng)

D. 在C、D之間帶電粒子的電勢能可能大于零

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一底部封閉的圓柱形氣缸，用一厚度可忽略的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞質(zhì)量m＝20kg。距離氣缸底部高h0＝50cm處有卡環(huán)可以限制活塞的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)氣體溫度為時(shí)，活塞離氣缸底部的高度是h1＝40Cm，已知大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa，氣缸內(nèi)橫截面積S＝0.01m2，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦。求：

①若在活塞上放一質(zhì)量為40kg的物塊，求活塞穩(wěn)定時(shí)離底部的高度h2（整個(gè)過程氣體溫度不變）。

②若在活塞上不放置物塊，將缸內(nèi)氣體溫度升高到t＝177℃，求活塞穩(wěn)定時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)P。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小。這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，砝碼與紙板左端的距離和砝碼與桌面右端的距離均為d，現(xiàn)用水平向右的恒力F拉動(dòng)紙板，如圖所示，則下列說法正確的是

A. 要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，F一定大于2μ（M+m）g

B. 紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙板所受摩擦力的大小為μ（M+m）g

C. 若砝碼與紙板分離時(shí)的速度不大于，砝碼不會(huì)從桌面上掉下

D. 當(dāng)F=2μ(M+2m)g時(shí)，砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是在高山湖泊邊拍攝的一張風(fēng)景照片，湖水清澈見底，近處湖面水下的景物（石塊、砂礫等）都看得很清楚，而遠(yuǎn)處則只看到對(duì)岸山峰和天空彩虹的倒影，水面下的景物則根本看不到。下列說法中正確的是

A. 遠(yuǎn)處山峰的倒影非常清晰，是因?yàn)樯椒宓墓饩�在水面上發(fā)生了全反射

B. 光線由水射入空氣，光的波速變大，波長變小

C. 遠(yuǎn)處水面下景物的光線射到水面處，入射角很大，可能發(fā)生了全反射，所以看不見

D. 近處水面下景物的光線到水面處，入射角較小，反射光強(qiáng)而折射光弱，因此有較多的能量射出水面而進(jìn)入人眼睛中

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，固定的光滑半圓軌道的直徑PQ沿豎直方向，其半徑R的大小可以連續(xù)調(diào)節(jié)，軌道上裝有壓力傳感器，其位置N始終與圓心O等高。質(zhì)量M=1kg、長度L=3m的小車靜置在光滑水平地面上，小車上表面與P點(diǎn)等高，右端與P點(diǎn)的距離s=2m，一質(zhì)量m=2kg的小滑塊以v0=6m/s的水平初速度從左端滑上小車，小車與墻壁碰撞后小車立即停止運(yùn)動(dòng)。在R取不同值時(shí)，壓力傳感器讀數(shù)F與的關(guān)系如圖乙所示，已知小滑塊與小車表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，取重力加速度，求：

(1)小滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)的速度v1；

(2)圖乙中a和b的值；

(3)在的情況下，小滑塊落在小車上的位置與小車左端的最小距離xmin。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】足夠長的光滑絕緣槽，與水平方向的夾角分別為α和β(α<β)，如圖所示，加垂直于紙面向里的磁場，分別將質(zhì)量相等，帶等量正、負(fù)電荷的小球a和b，依次從兩斜面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上的運(yùn)動(dòng)，下列說法中不正確的是（ ）

A．在槽上a．b兩球都做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，aa>ab

B．在槽上a、b兩球都做變加速直線運(yùn)動(dòng)，但總有aa>ab

C.a、b兩球沿槽運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為ta、、tb則ta＜tb

D.a,b兩球沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大豎直高度分別為ha、hb，則ha<hb

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電動(dòng)汽車由于節(jié)能環(huán)保的重要優(yōu)勢，越來越被大家認(rèn)可。電動(dòng)汽車儲(chǔ)能部件是由多個(gè)蓄電池串聯(lián)疊置組成的電池組，如圖所示。某品牌電動(dòng)小轎車蓄電池的數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是

電池只數(shù)

輸入電壓

充電參數(shù)

放電時(shí)平均電壓/只

電池容量/只

100只

交流220

420V，20A

3.3V

120Ah

A. 將電池組的兩極直接接在交流電上進(jìn)行充電

B. 電池容量的單位Ah就是能量單位

C. 該電池組充電時(shí)的功率為4.4kW

D. 該電池組充滿電所儲(chǔ)存的能量為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案