【題目】如圖所示,在第一象限有一勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,方向與軸平行;在軸下方有一勻強(qiáng)磁場,磁場方向與紙面垂直.一質(zhì)量為、帶電荷量為的粒子以平行于軸的速度從軸上的點(diǎn)處射入電場,在軸上的點(diǎn)處進(jìn)入磁場,并從坐標(biāo)原點(diǎn)離開磁場.粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡與軸交于點(diǎn).已知.不計(jì)重力.求:
(1)點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)間的距離;
(2)粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間.
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),在軸負(fù)方向上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度的大小為;在軸正方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)速度為;粒子從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)所用的時(shí)間為,進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與軸正方向的夾角為,則由牛頓第二定律得①
在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間②
水平初速度 ③
其中,,又 ④
聯(lián)立②③④得 ⑤
由幾何關(guān)系知為直徑,⑥
⑦
(2)設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的速度為,從點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,則有
⑧
⑨
從點(diǎn)到點(diǎn)所用的間⑩
聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩并代入數(shù)據(jù)得.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩根長直通電導(dǎo)線互相平行,電流方向相同,它們的截面處于等邊△ABC的A和B處,如圖所示。兩通電導(dǎo)線各自在C處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都是B0,則下列說法正確的是
A.等邊△ABC區(qū)域中(包括邊界)沒有磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)
B.在C處磁場的總磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于AB連線向下
C.在C處磁場的總磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是B0
D.在C處磁場方向與AB連線的中垂線方向垂直
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)將一閉合電路電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)系中,如圖中的a、b、c所示,則下列判斷正確的是
A. 直線a表示電源內(nèi)部的發(fā)熱功率隨電流I變化的圖線
B. 曲線b表示電源的總功率隨電流I變化的圖線
C. 曲線c表示電源的輸出功率隨電流I變化的圖線
D. 電源的電動(dòng)勢E=3V,內(nèi)電阻r=2Ω
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間中存在一水平方向的勻強(qiáng)電場和一水平方向的勻強(qiáng)磁場,且電場方向和磁場方向相互垂直。在電磁場正交的空間中有一足夠長的固定粗糙絕緣桿,與電場正方向成60°角且處于豎直平面內(nèi)。一質(zhì)量為m、電荷量為+q(q0)的小球套在絕緣桿上,給小球一沿桿向下的初速度v0,小球恰好做勻速運(yùn)動(dòng),電荷量保持不變。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場強(qiáng)度大小為E=,則以下說法中不正確的是( )
A.小球的初速度v0=
B.若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止
C.若小球的初速度為,小球?qū)⒆黾铀俣炔粩嘣龃蟮臏p速運(yùn)動(dòng),最后停止
D.若小球的初速度為,則運(yùn)動(dòng)中克服摩擦力做功為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定在勻強(qiáng)磁場中的水平導(dǎo)軌ab、cd的間距L1=0.5 m,金屬棒ad與導(dǎo)軌左端bc的距離為L2=0.8 m,整個(gè)閉合回路的電阻為R=0.2 Ω,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0=1 T 的勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過整個(gè)回路.ad桿通過滑輪和輕繩連接著一個(gè)質(zhì)量為m=0.04 kg 的物體,不計(jì)一切摩擦,現(xiàn)使磁場以=0.2 T/s的變化率均勻地增大.求:
(1)金屬棒上電流的方向.
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小.
(3)物體剛好離開地面的時(shí)間(g=10 m/s2).
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【題目】水平放置的光滑金屬導(dǎo)軌寬L=0.2m,接有電源電動(dòng)勢E=3V,電源內(nèi)阻及導(dǎo)軌電阻不計(jì).勻強(qiáng)磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.導(dǎo)體棒ab的電阻R=6Ω,質(zhì)量m=10g,垂直放在導(dǎo)軌上并良好接觸(如圖),求合上開關(guān)的瞬間.
(1)金屬棒受到安培力的大小和方向;
(2)金屬棒的加速度.
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【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)系Oxy的2、4象限有垂直坐標(biāo)系向里的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,在第3象限有垂直坐標(biāo)系向外的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,現(xiàn)將半徑為R,圓心角為90°的扇形閉合導(dǎo)線框OPQ在外力作用下以恒定角速度繞O點(diǎn)在紙面內(nèi)沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng).t=0時(shí)線框在圖示位置,設(shè)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎较颍畡t下列關(guān)于導(dǎo)線框中的電流隨時(shí)間變化關(guān)系正確的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖a所示,勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B1按圖b所示規(guī)律變化(垂直于紙面向外為正).t=0時(shí),一比荷為的帶正電粒子從原點(diǎn)沿y軸正方向射入,速度大小v=5×104m/s,不計(jì)粒子重力.
(1)求帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑.
(2)求時(shí)帶電粒子的坐標(biāo).
(3)保持b中磁場不變,再加一垂直于xOy平面向外的恒定勻強(qiáng)磁場B2,其磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.3T,在t=0時(shí),粒子仍以原來的速度從原點(diǎn)射入,求粒子回到坐標(biāo)原點(diǎn)的時(shí)刻.
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【題目】金屬探測器是用來探測金屬的儀器,如圖所示,關(guān)于其工作原理,下列說法中正確的是( )
A.探測器內(nèi)的探測線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場
B.只有有磁性的金屬物才會(huì)被探測器探測到
C.探測到金屬物是因?yàn)榻饘傥镏挟a(chǎn)生了渦流
D.探測到金屬物是因?yàn)樘綔y器中產(chǎn)生了渦流
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