【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。如圖所示的xOy平面內(nèi),第一、二象限內(nèi)有寬度相同方向豎直向下的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度均為E,第三象限有邊長為L的正方形有界勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,F(xiàn)從點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子,經(jīng)磁場和第一象限電場偏轉(zhuǎn)后,粒子從第一象限電場右邊界上的點(diǎn)d(圖中未畫出)沿x軸正向射出電場,粒子的重力不計(jì),求:

(1)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑;

(2)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(3)粒子射出點(diǎn)d的位置坐標(biāo)。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)加速過程由動(dòng)能定理得

勻強(qiáng)磁場中圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r

解得:

(2)由幾何關(guān)系

粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為

圓周運(yùn)動(dòng)的周期

運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

(3)由幾何關(guān)系可知進(jìn)入電鏟的坐標(biāo)x1,

解得:

粒子在第一象限內(nèi)的運(yùn)動(dòng)從d點(diǎn)反向看為類平拋運(yùn)動(dòng)。

水平方向

豎直方向:

水平坐標(biāo)

豎直坐標(biāo)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的小球,從離桌面H高處由靜止下落直至落地.已知桌面離地高度為h,如圖所示.若以桌面為零勢能參考平面,那么小球落地時(shí)的重力勢能及小球整個(gè)下落過程中重力做的功分別為(地球表面的重力加速度為g

A. – mgh,mg(H – h) B. – mgh,mg(H+h)

C. mgh,mg(H – h) D. mgh,mg(H+h)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在平面直角坐標(biāo)系xoy中,y軸左側(cè)有兩個(gè)正對的極板,極板中心在x軸上,板間電壓U0=1×102V,右側(cè)極板中心有一小孔,左側(cè)極板中心有一個(gè)粒子源,能向外釋放電荷量q=1.6×10-8C、質(zhì)量m=3.2×10-10kg的粒子(粒子的重力、初速度忽略不計(jì));y軸右側(cè)以O點(diǎn)為圓心、半徑為的半圓形區(qū)域內(nèi)存在互相垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場(電場未畫出),勻強(qiáng)磁場的的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,粒子經(jīng)電場加速后進(jìn)入y軸右側(cè),能沿x軸做勻速直線運(yùn)動(dòng)從P點(diǎn)射出。

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度的大小和方向;

(2)若撤去磁場,粒子在場區(qū)邊緣M點(diǎn)射出電場,求粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和到M點(diǎn)的坐標(biāo);

(3)若撤去電場,粒子在場區(qū)邊緣N點(diǎn)射出磁場,求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑和N點(diǎn)的坐標(biāo)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在溫州市科技館中,有個(gè)用來模擬天體運(yùn)動(dòng)的裝置,其內(nèi)部是一個(gè)類似錐形的漏斗容器,如圖甲所示。現(xiàn)在該裝置的上方固定一個(gè)半徑為R的四分之一光滑管道AB,光滑管道下端剛好貼著錐形漏斗容器的邊緣,如圖乙所示。將一個(gè)質(zhì)量為m的小球從管道的A點(diǎn)靜止釋放,小球從管道B點(diǎn)射出后剛好貼著錐形容器壁運(yùn)動(dòng),由于摩擦阻力的作用,運(yùn)動(dòng)的高度越來越低,最后從容器底部的孔C掉下,(軌跡大致如圖乙虛線所示),已知小球離開C孔的速度為v,AC的高度為H。求:

(1)小球達(dá)到B端的速度大;

(2)小球在管口B端受到的支持力大。

(3)小球在錐形漏斗表面運(yùn)動(dòng)的過程中克服摩擦阻力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某機(jī)械裝置的豎直切面如圖所示,裝置由內(nèi)壁光滑的圓管構(gòu)成,其中AB部分水平,BC部分是內(nèi)徑為R的半圓,且圓管半徑遠(yuǎn)小于R。由于某種原因,一質(zhì)量為m的小球a留在了水平管內(nèi),現(xiàn)用一個(gè)質(zhì)量也為m的小球b沖撞小球a,小球a恰好到達(dá)圓管最高點(diǎn)C.已知兩小球發(fā)生彈性正碰,兩小球直徑略小于圓管直徑,重力加速度為g.則小球b的入射速度大小為____,小球b對小球a的沖量大小為_____。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)BCD后再回到狀態(tài)A,其中,ABCD為等溫過程,BCDA為絕熱過程。該循環(huán)過程中,下列說法正確的是_________

A. AB過程中,氣體對外界做功,吸熱

B. BC過程中,氣體分子的平均動(dòng)能增加

C. CD過程中,單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少

D. DA過程中,氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化

E.該循環(huán)過程中,氣體吸熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用于熱處理的電阻爐,由于發(fā)熱體R在升溫過程中電阻值增大很多,所以在爐子和電網(wǎng)之間配備一臺(tái)自耦變壓器,如圖所示。已知R的正常工作電壓與電網(wǎng)電壓相同,欲使R啟動(dòng)時(shí)的熱功率與正常工作時(shí)基本相同,下列說法正確的是

A. 啟動(dòng)時(shí),應(yīng)將P向下滑動(dòng),使副線圈的匝數(shù)小于原線圈的匝數(shù)

B. 啟動(dòng)時(shí),應(yīng)將P向上滑動(dòng),使副線圈的匝數(shù)大于原線圈的匝數(shù)

C. 保持P的位置不變,啟動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),電流表的示數(shù)會(huì)逐漸增大

D. 保持P的位置不變,啟動(dòng)后的一段時(shí)間內(nèi),R的功率會(huì)逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧一端與不可伸長的輕繩OCDC連接于C(兩繩另一端固定),彈簧另一端栓接一質(zhì)量為m的小球,地面上豎直固定一內(nèi)壁光滑的開縫圓弧管道ABA點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方且與C點(diǎn)等高,管道圓心與C點(diǎn)重合現(xiàn)將小球置于管道內(nèi)A點(diǎn)由靜止釋放,已知輕繩DC水平,當(dāng)小球沿圓弧管道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)恰好對管道壁無彈力,則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中

A. 彈簧一直處于自然長度

B. 小球的機(jī)械能逐漸減小

C. 輕繩OC的拉力先增大后減小

D. 輕繩DC的拉力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是______________(選對1個(gè)給2分,選對2個(gè)給4分,選對3個(gè)給5分,沒選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0)

A.晶體的熔點(diǎn)和液體的沸點(diǎn)都與壓強(qiáng)有關(guān)

B.氣體很容器充滿整個(gè)容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)

C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過等容過程,吸收熱量,其內(nèi)能一定增加

D.在溫度不變的情況下,增大液面上方飽和汽的體積,待氣體重新達(dá)到飽和時(shí),飽和汽的壓強(qiáng)增大

E.氣體分子單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的次數(shù),與單位體積內(nèi)氣體的分子數(shù)和氣體溫度有關(guān)

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