【題目】如圖所示的平面直角坐標系xOy，在x軸上方有沿y軸正方向的勻強電場，在x軸下方有垂直于xOy平面向里的勻強磁場。一不計重力、帶負電的粒子，從y軸上的點，以速度沿x軸正方向射入電場，通過電場后從x軸上的點進入x軸下方的磁場中運動，該粒子恰好沒能進入第Ⅲ象限。試求：

(1)粒子到達Q點時速度的大小和速度方向與x軸正方向的夾角；

(2)粒子第一次在磁場中運動的時間。

【答案】(1)，方向與x軸正方向的夾角；(2)

【解析】

考查帶電粒子在組合場中的運動。

(1)設帶電粒子在電場中運動時間為，粒子到達Q點時速度的大小為v0，速度方向與x軸正方向的夾角為，粒子到達Q點時沿y軸方向的速度大小為，

由平拋運動規(guī)律，有

，

則

，

(2)因為粒子恰好沒能進入第Ⅲ象限，所以粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌跡與y軸相切。如圖所示。

由幾何關(guān)系，有

解得。

由對稱性可知，粒子將在電場和磁場中做周期性運動，粒子在磁場中運動的周期為

所以，該粒子第一次在磁場中運動的時間為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某同學探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗裝置，兩個相同質(zhì)量的小車放在光滑水平板上，前端各系一根輕質(zhì)細繩，繩的另一端跨過光滑輕質(zhì)定滑輪各掛一個小盤，盤中可放砝碼。兩小車后端各系一條細繩，一起被夾子夾著使小車靜止。打開夾子，兩小車同時開始運動；關(guān)上夾子，兩小車同時停下來，用刻度尺測出兩小車的位移。下表是該同學在幾次實驗中記錄的數(shù)據(jù)。

實驗次數(shù)

車號

小車質(zhì)量/g

小盤質(zhì)量/g

車中砝碼質(zhì)量/g

盤中砝碼質(zhì)量/g

小車位移/cm

1

甲

50

10

0

0

15

乙

50

10

0

10

30

2

甲

50

10

0

10

27.5

乙

50

10

50

10

14

3

甲

50

10

0

0

18

乙

50

10

10

10

請回答下述問題：

（1）在每一次實驗中，甲、乙兩小車的位移之比等于________之比，請簡要說明實驗原理___________。

（2）第1次實驗控制了___________不變，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論是：______________。

（3）第2次實驗控制了_____________不變，在實驗誤差允許的范圍內(nèi)，可得出的結(jié)論是：_______________。

（4）第3次實驗時，該同學先測量了甲車的位移，再根據(jù)前兩次實驗結(jié)論，計算出乙車應該發(fā)生的位移，然后再測量了乙車的位移，結(jié)果他高興地發(fā)現(xiàn)，理論的預言與實際符合得相當好。請問，他計算出的的位移應該是_______________

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運動。若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ。經(jīng)時間t，恒力F做功20J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點，且回到出發(fā)點時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是

A. 物體回到出發(fā)點時的機械能是20J

B. 在撤去力F前的瞬時，力F的功率大小是2 mgvsinθ/3

C. 在撤去力F前的瞬時，力F的功率大小是4 mgvsinθ/3

D. 在此運動過程中物體動能與勢能相等的位置在撤去恒力位置的上方，物體的機械能先增加后減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，總質(zhì)量為460kg的熱氣球，從地面剛開始由靜止豎直上升時的加速度為0.5m/s2，當熱氣球上升到180m時，恰以5m/s的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，空氣阻力F阻=Kv（K為比例系數(shù)），上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g=10m/s2。試計算：

(1)氣球受到浮力的大小；

(2)氣球上升到180m過程中克服空氣阻力所做的功；

(3)氣球上升到180m過程中所用時間是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用彈簧彈射和傳送帶可以將工件運送至高處。如圖所示，傳送帶與水平方向成37度角，順時針勻速運動的速度v＝4m/s。B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，相距L＝6.4m。傾角也是的斜面固定于地面且與傳送帶上的B點良好對接。一原長小于斜面長的輕彈簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一質(zhì)量m＝1kg的工件（可視為質(zhì)點）。用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到B點時速度v0＝8m/s，A、B間的距離x＝1m，工件與斜面、傳送帶問的動摩擦因數(shù)相同，均為μ＝0.5，工件到達C點即為運送過程結(jié)束。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；

（2）工件沿傳送帶由B點上滑到C點所用的時間；

（3）工件沿傳送帶由B點上滑到C點的過程中，工件和傳送帶間由于摩擦而產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是__________。

A.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動

B.的水和的冰的分子平均動能相同

C.壓強增大時，氣體分子在單位時間作用于器壁單位面積的沖量一定增大

D.一定質(zhì)量的理想氣體從外界吸熱后，其內(nèi)能一定增大

E.當分子力的合力表現(xiàn)為引力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質(zhì)點從坐標原點沿x軸方向做勻變速直線運動，在0～8 s內(nèi)的x－t圖象如圖所示．若t＝1 s時，圖線所對應的切線的斜率為3 m/s，則(　　)

A.t＝1 s時，質(zhì)點的加速度為3 m/s2

B.t＝2 s和t＝6 s時，質(zhì)點的速度大小相等

C.t＝2 s和t＝6 s時，質(zhì)點加速度的方向相反

D.t＝4 s時，質(zhì)點的位移為8 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車以20m/s的速度在平直公路上勻速行駛。遇突發(fā)情況后，司機緊急剎車使車做勻減速直線運動。已知汽車速度在1s內(nèi)減小了8m/s，則（ ）

A. 汽車在減速過程中的加速度大小為8m/s2

B. 在減速行駛的全過程中，汽車的平均速度大小為10m/s

C. 汽車剎車后，在3s內(nèi)滑行的距離是24m

D. 汽車剎車后，在2s末的速度大小為4m/s

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一邊長a＝3m的正方體浮箱ABCD漂浮在水面上，恰好露出水面一半體積，AB邊左側(cè)水面上有不透明物體覆蓋，但E處有一小孔，在E的左側(cè)F處有一潛水員(視為質(zhì)點)豎直向下潛水，當潛水員下潛到P處時恰好能從E處小孔看到浮箱上的A點�，F(xiàn)測得E、F間距離s＝3m。P、F間距離h＝4m，已知水的折射率n＝。

(i)求E點到AB的距離；

(ii)若浮箱向左移動s1＝1m，求潛水員能從E處小孔看到浮箱的A點潛水的深度。(結(jié)果可保留根式)

查看答案和解析>>

同步練習冊答案