【題目】(14分)如圖所示,x軸上M點(diǎn)和N點(diǎn)的坐標(biāo)分別是(0.5 m,0)、(2 m,0),虛線MM′與y軸平行。在y軸和MM′之間垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場,在N點(diǎn)固定一個(gè)正的點(diǎn)電荷,F(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量、電荷量的大小的粒子,從y軸上某點(diǎn)沿x軸的正方向以初速度進(jìn)入磁場,在第四象限里一直做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最后從x軸上的Q點(diǎn)(沒畫出)射入第一象限不計(jì)帶電粒子的重力,粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)就不受在N點(diǎn)的固定點(diǎn)電荷影響已知靜電力常量k=9×109 N·m2/C2。求:

(1)Q點(diǎn)的坐標(biāo)

(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向;

(3)帶電粒子從開始運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間

【答案】(1)(5 m,0) (2)30 T、勻強(qiáng)磁場的方向是垂直紙面向內(nèi) (3)

【解析】(1)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,先在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),后在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

帶電粒子離開磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由庫侖引力提供,所以粒子帶負(fù)電(1分

,解得R=3 m(2分

Q點(diǎn)的橫坐標(biāo)1分

所以,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(5 m,0)1分

(2)由左手定則可知,勻強(qiáng)磁場的方向是垂直紙面向內(nèi)(1分

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場的圓周運(yùn)動(dòng)向心力由洛倫茲力提供,2分

由幾何關(guān)系可知:帶電粒子在勻強(qiáng)磁場的圓周運(yùn)動(dòng)的半徑1分

解得:B=30 T(1分

(3) 由幾何關(guān)系可知:,1分

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間1分

帶電粒子在點(diǎn)電荷電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間1分

帶電粒子從開始運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間1分

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】如圖所示,兩根電阻不計(jì)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,相距為L,導(dǎo)軌上端接電阻R,寬度相同的水平條形區(qū)域Ⅰ和Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場,其寬度均為d,Ⅰ和Ⅱ之間相距為h且無磁場。一長度為L、質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒,兩端套在導(dǎo)軌上,并與兩導(dǎo)軌始終保持良好的接觸,導(dǎo)體棒從距區(qū)域Ⅰ上邊界H處由靜止釋放,在穿過兩段磁場區(qū)域的過程中,流過電阻R上的電流及其變化情況相同,重力加速度為g。求:

(1)導(dǎo)體棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的瞬間,通過電阻R的電流大小與方向。

(2)導(dǎo)體棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅰ的過程,電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

(3)求導(dǎo)體棒穿過區(qū)域Ⅰ所用的時(shí)間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在簡諧運(yùn)動(dòng)中,振子每次經(jīng)過同一位置時(shí),下列各組中描述振動(dòng)的物理量總是相同的是 ( )

A. 速度、加速度、動(dòng)能 B. 加速度、回復(fù)力和位移

C. 加速度、速度和位移 D. 位移、動(dòng)能、速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(8分)探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系活動(dòng)中,某興趣小組利用雙層軌道設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,兩小車前端系上細(xì)線,細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤,兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上,實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動(dòng),然后同時(shí)停止

(1)實(shí)驗(yàn)中要用砝碼盤及砝碼的總重力來表示小車所受到的合力,應(yīng)調(diào)整滑輪的高度,使 ;同時(shí)還應(yīng)適當(dāng)抬高軌道右端以

(2)在實(shí)驗(yàn)時(shí),為減小系統(tǒng)誤差,應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量 小車的質(zhì)量(選填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于等于)

(3)本實(shí)驗(yàn)通過比較兩小車的位移來比較小車加速度的大小,能這樣比較,是因?yàn)?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場B=0.1 T,所用矩形線圈的匝數(shù)N=100,ab=0.2 m,bc=0.5 m,以角速度ω=100π rad/sOO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)從線圈平面通過中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),試求

(1)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大。

(2)由t=0至t=過程中的平均電動(dòng)勢值.

(3)該交變電流的電動(dòng)勢有效值是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一單匝圓形閉合導(dǎo)線框半徑為r,線框電阻為R,連接一交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))。線框內(nèi)充滿勻強(qiáng)磁場,已知該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示(規(guī)定向下為B的正方向),則下列說法正確的是( )

A. 0.005s時(shí)線框中的感應(yīng)電流最大

B. 0.01s時(shí)線框中感應(yīng)電流方向從上往下看為順時(shí)針方向

C. 0.015s時(shí)電流表的示數(shù)為零

D. 0~0.005s內(nèi),閉合導(dǎo)線框有收縮的趨勢

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平路面上轉(zhuǎn)彎的汽車,向心力是(  )

A. 重力和支持力的合力

B. 靜摩擦力

C. 滑動(dòng)摩擦力

D. 牽引力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示的方案測滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。在實(shí)驗(yàn)桌上固定一斜面,在斜面上距斜面底端擋板一定距離處放置一小滑塊,系住小滑塊的輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪后系住一小球,整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。剪斷細(xì)線后,小滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)與擋板相碰,小球自由下落與地面相碰,先后聽到兩次碰撞的聲音。反復(fù)調(diào)節(jié)滑塊的位置,直到只聽到一次碰撞的聲音。測得此情況下小滑塊距擋板的距離x=0.5m,距桌面距離h=0.3m,小球下落的高度H=1.25m,取g=10m/s2。不考慮空氣的阻力,則:

(1)小滑塊與擋板碰前瞬間的速度大小為________m/s。

(2)滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式為__________________(用所給物理量的符號(hào)表示),代入數(shù)據(jù)得μ_____________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現(xiàn)有甲、乙兩根鋼棒,當(dāng)把甲的一端靠近乙的中部時(shí),沒有力的作用,而把乙的一端靠近甲的中部時(shí),二者相互吸引,則(  )

A.甲有磁性,乙無磁性    B.甲無磁性,乙有磁性

C.甲、乙均無磁性 D.甲、乙均有磁性

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