【題目】如圖所示,坐標(biāo)空間中有場強(qiáng)為E=100 N/C的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=10-3T的勻強(qiáng)磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-1,0)處,以初速度vo=105 m/s沿x軸正方向開始運(yùn)動(dòng),且已知帶電粒子的比荷= 108 C/kg,粒子的重力忽略不計(jì),則:

(1)求帶電粒子進(jìn)入磁場的速度大;

(2)為使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,求磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件

【答案】(1)m/s (2)2.41m

【解析】

(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由牛頓第二定律可得:qE=ma

設(shè)粒子出電場、入磁場時(shí)的速度大小為v,此時(shí)在y方向的分速度為vy,粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則:vy=at l=v0t

解得vy=v0

(2)設(shè)v的方向與y軸夾角為θ,則有 可得θ=450

粒子進(jìn)入磁場后在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),如圖:則有:

可得

要使粒子穿越磁場區(qū)域,磁場的寬度應(yīng)滿足的條件:

綜合已知條件解以上各式可得:

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】(6分)某同學(xué)利用圖(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置即數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量m的對應(yīng)關(guān)系圖,如圖(b)所示,實(shí)驗(yàn)中小車(含發(fā)射器)的質(zhì)量為200g,實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇了不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩和輕定滑輪,小車的加速度由位移傳感器及與之相連的計(jì)算機(jī)得到,回答下列問題:

(1)根據(jù)該同學(xué)的結(jié)果,小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量成 (填線性非線性)的關(guān)系。

(2)由圖(b)可知,圖線不經(jīng)過遠(yuǎn)點(diǎn),可能的原因是

(3)若利用本實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證在小車質(zhì)量不變的情況下,小車的加速度與作用力成正比的結(jié)論,并直接以鉤碼所受重力mg作為小車受到的合外力,則實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的改進(jìn)措施是 ,鉤碼的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件是 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,燈泡A、B與固定電阻的阻值均為R,L是自感系數(shù)很大的線圈。當(dāng)S1閉合,S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí),A、B亮度相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后將S1斷開,下列說法中正確的是

A. B燈立即熄滅

B. A燈將比原來更亮一下后再熄滅

C. 有電流通過B燈,方向?yàn)?/span>c→d

D. 有電流通過A燈,方向?yàn)?/span>ba

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子能級(jí)如圖所示,已知可見光光子的能量在1.61eV~3.10eV范圍內(nèi),則下列說法正確的是(

A. 氫原子能量狀態(tài)由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí),放出光子為可見光

B. 大量氫原子處于n=4能級(jí)時(shí),向低能級(jí)躍遷能發(fā)出6種頻率的光子

C. 處于基態(tài)的氫原子電離需要釋放13.6eV的能量

D. 氫原子處于n=2能級(jí)時(shí),可吸收2.86 eV能量的光子躍遷到高能級(jí)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一理想變壓器副線圈兩端輸出電壓u隨時(shí)間t變化的圖象(圖線為正弦曲線)。則下列說法正確的是( )

A. 該交變電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為

B. 該交變電壓有效值約為10V

C. 若該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為21,則原線圈輸入頻率為50 Hz

D. 將該交變電壓加在阻值R=20 Ω的白熾燈兩端,電燈消耗的功率是2.5W

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用圖示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)及其特點(diǎn).他的實(shí)驗(yàn)操作是:在小球A、B處于同一高度時(shí),用小錘輕擊彈性金屬片,使A球水平飛出,同時(shí)B球被松開.

他觀察到的現(xiàn)象是:小球A、B (填同時(shí)不同時(shí))落地;

讓A、B球恢復(fù)初始狀態(tài),用較大的力敲擊彈性金屬片.A球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將 (填變長,’.不變變短);

上述現(xiàn)象說明:平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間與 大小無關(guān),平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件,其阻值隨溫度升高而減小,現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下伏安特性曲線,備用的實(shí)驗(yàn)器材和器具有:待測熱敏電阻Rx(常溫下的阻值約40Ω~50Ω);溫度計(jì)(插入帶塞的保溫杯中,杯內(nèi)有一定的冷水);盛有熱水的暖水瓶;電源E(3V、內(nèi)阻可忽略); 直流電流表A(內(nèi)阻約);直流電壓表V(內(nèi)阻約5kΩ);滑動(dòng)變阻器R1(0~10Ω);滑動(dòng)變阻器R2(0~100Ω);開關(guān)S;導(dǎo)線若干。

①圖1a、b、c三條圖線中,能反映熱敏電阻伏安特性曲線的是_____;

②要求實(shí)驗(yàn)測量誤差盡可能小,電流表應(yīng)選用______接法(選填內(nèi)”);

③要求得到的伏安特性曲線盡可能完整,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______接法(選填分壓式限流式”);

④根據(jù)你所選擇的滑動(dòng)變阻器接法,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______;(選填“R1“R2”);

⑤綜上所述,應(yīng)選擇圖2______電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,左側(cè)為一個(gè)固定在水平桌面上的半徑為R的半球形碗,碗口直徑AB水平,O點(diǎn)為球心,碗的內(nèi)表面及碗口光滑。右側(cè)是一個(gè)足夠長的固定光滑斜面。一根不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過碗口及豎直固定的輕質(zhì)光滑定滑輪,細(xì)繩兩端分別系有可視為質(zhì)點(diǎn)的小球m1和物塊m2,且m1m2。開始時(shí)m1恰在A點(diǎn),m2在斜面上且距離斜面頂端足夠遠(yuǎn),此時(shí)連接m1、m2的細(xì)繩與斜面平行且恰好伸直,C點(diǎn)是圓心O的正下方。當(dāng)m1由靜止釋放開始運(yùn)動(dòng),則下列說法中正確的是

A. m1A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,m1m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B. 當(dāng)m1運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),m1的速率是m2速率的

C. m1不可能沿碗面上升到B點(diǎn)

D. m2沿斜面上滑過程中,地面對斜面的支持力始終保持恒定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量m20 kg,受到與水平面夾角為53°的斜向上的拉力,小黃鴨開始沿水平地面運(yùn)動(dòng)。若拉力 F100 N,小黃鴨與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求:

(1)小黃鴨對地面的壓力;

(2)小黃鴨運(yùn)動(dòng)的加速度的大小。(sin53°0.8,cos53°0.6g10 m/s2)

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