如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在均勻、大小隨時(shí)間周期性變化的磁場(chǎng)和電場(chǎng),變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向、沿y軸正方向電場(chǎng)強(qiáng)度為正)。在t=0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射初速度大小為vo,方向沿y軸正方向的帶負(fù)電粒子。已知v0、t0、B0,粒子的比荷為,不計(jì)粒子的重力。求:

(1) t= t0時(shí),求粒子的位置坐標(biāo);

(2)若t=5t0時(shí)粒子回到原點(diǎn),求0~5to時(shí)間內(nèi)粒子距x軸的最大距離;

(3)若粒子能夠回到原點(diǎn),求滿足條件的所有E。,值。


解析:

(1)由粒子的比荷,則粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期    ---------1分

則在內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角    -------------------------------------------------------------2分

由牛頓第二定律    -----------------------------------------------------------------2分

    -----------------------------------------------------------------------------------------1分

位置坐標(biāo)(,0)   --------------------------------------------1分

(2)粒子時(shí)回到原點(diǎn),軌跡如圖所示

    ---------------------------------------------------------2分

       ---------------------------------------1分

    -----------------------------------------------------1分

 又,    -------------------------------1分

粒子在時(shí)間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)間內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在時(shí)間內(nèi)粒子距x軸的最大距離:    --------------------------2分

(3)如圖所示,設(shè)帶電粒子在x軸上方做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r1,在x軸下方做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r2,由幾何關(guān)系可知,要使粒子經(jīng)過(guò)原點(diǎn),則必須滿足:

(n=1,2,3,…)    --------------------------------------------------------1分

       --------------------------------------------------1分

聯(lián)立以上解得

    --------------------------------------------------------------1分

又由于    ------------------------------------------------1分

(n=1,2,3,…)    -------------------------------------------------------------1分


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在日常生活中經(jīng)常需要精確測(cè)量密閉容器內(nèi)液體的體積,某研究小組做了如下研究:

如圖所示,實(shí)驗(yàn)使用的長(zhǎng)方體容器B內(nèi)部的底面積為1m2,高為1m。在容器內(nèi)頂部安裝一個(gè)利用超聲波測(cè)量距離的傳感器A,該傳感器默認(rèn)超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s。

(1)若通過(guò)傳感器A測(cè)得液面距離頂部的高度為0.15m,可得容器內(nèi)液體的體積為__________m3.

(2)研究小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),傳感器測(cè)量的液面距頂部的高度與實(shí)際高度存在偏差,通過(guò)查資料發(fā)現(xiàn)超聲波在空氣中的傳播速度與溫度有關(guān),然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得下表中的數(shù)據(jù)。

溫度t (℃)

-10

5

20

35

50

超聲波速度v(m/s)

324.0

333.0

342.0

351.0

360.0

液面距頂部的高度h測(cè)(m)

0.105

0.204

0.298

0.387

0.474

通過(guò)表中數(shù)據(jù)分析可得超聲波在空氣中的傳播速度v與溫度t的關(guān)系式為v=__________。.

(3)利用(2)的結(jié)論,若在環(huán)境溫度為40℃時(shí)測(cè)得液面距頂部的高度為0.288m,實(shí)際液面距頂部的高度為__________m!拘(shù)點(diǎn)后保留三位】

(4)分析導(dǎo)出液面距離頂部的實(shí)際高度h與測(cè)量值h測(cè)和溫度t之間關(guān)系式為h=__________。

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,a、b是邊界范圍、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向都相同的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,a的下端離水平地面的高度比b高一些。甲、乙是兩個(gè)完全相同的閉合正方形導(dǎo)線框,分別位于a、b的正上方,兩線框的下端離地面的高度相同。兩線框由靜止同時(shí)釋放,穿過(guò)磁場(chǎng)后落到地面,下落過(guò)程中線框平面始終保持與磁場(chǎng)方向垂直。下列說(shuō)法正確的是

A.乙線框先落地

B.兩線框同時(shí)落地

C.穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,乙線框產(chǎn)生的熱量較少

D.穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,兩線框產(chǎn)生的熱量相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


    如圖1所示,木板A靜止在光滑水平面上,一小滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一水平初速度從木板的左端沖上木板。

   (1)若木板A的質(zhì)量為M,滑塊B的質(zhì)量為m,初速度為v0,且滑塊B沒(méi)有從木板A的右端滑出,求木板A最終的速度v

   (2)若滑塊Bv1=3.0m/s的初速度沖上木板A,木板A最終速度的大小為v=1.5m/s;若滑塊B以初速度v2=7.5m/s沖上木板A,木板A最終速度的大小也為v=1.5m/s。已知滑塊B與木板A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10m/s2。求木板A的長(zhǎng)度L。

   (3)若改變滑塊B沖上木板A的初速度v0,木板A最終速度v的大小將隨之變化。請(qǐng)你在圖2中定性畫出vv0圖線。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,在x軸上的電勢(shì)與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示,圖中斜線為該曲線過(guò)點(diǎn)(0.15,3)的切線,F(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg,電荷量為+2.0×10-8 C的滑塊P(可視作質(zhì)點(diǎn)),從x=0.l0m處由靜止釋放,其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02。取重力加速度g=l0m/s2。則下列說(shuō)法正確的是:

      A.x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×l06 N/C

      B.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小

      C.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s

      D.滑塊最終在0.3m處停下

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下列說(shuō)法正確的是      (選對(duì)1個(gè)給3分,選對(duì)2個(gè)給4分,選對(duì)3個(gè)給6分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0分)。

    A.在核反應(yīng)堆中,為使快中子減速,在鈾棒周圍要放“慢化劑”,常用的慢化劑有石墨、重水和普通水

    B.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減少,原子總能量增大

    C.當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時(shí)有電子逸出,則改用紅光照射也一定會(huì)有電子逸出

    D.核力是弱相互作用的一種表現(xiàn),在原子核的尺度內(nèi),核力比庫(kù)侖力大得多,其作用范圍在1.5×l0-l0 m

    E.原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為的光子;原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為的光子,已知>。那么原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)將要吸收波長(zhǎng)的光子

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,在暴雨前,有一帶電云團(tuán)(可近似看作帶電絕緣球)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一質(zhì)量較小的帶電體被吸上天空,帶電體在上升過(guò)程中,以下說(shuō)法正確的是

       A.帶電體的電勢(shì)能一定越來(lái)越大

       B.帶電體所經(jīng)過(guò)的不同位置的電勢(shì)一定越來(lái)越高

       C.帶電體所經(jīng)過(guò)的不同位置的電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越大

       D.帶電體的加速度一定越來(lái)越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


下列說(shuō)法中正確的是_________(填選項(xiàng)前的字母)

A.布朗通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到了水分子做永不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.麥克斯韋提出了氣體分子速率分布的規(guī)律,即“中間多,兩頭少,,

C.開爾文認(rèn)為絕對(duì)零度是可以達(dá)到的

D.克勞修斯提出了熱力學(xué)第二定律,并造出了第二類永動(dòng)機(jī)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


某火電站發(fā)電機(jī)輸出功率 1.2×104 W  .電站通過(guò)升壓器、輸電線和降壓器把電能輸送給生產(chǎn)和照明組成的用戶,若發(fā)電機(jī)輸出電壓是240 V,升壓器原副線圈的匝數(shù)之比為1:25,輸電線的總電阻為10Ω,用戶需要電壓為220 V.求:

   (1) 輸電線上損失的電功率為多少?

   (2) 降壓器的匝數(shù)比為多少?

      

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