【題目】如圖，xoy平面內(nèi)存在著平行于y軸的勻強電場，一個質(zhì)量為m、帶電荷量為—q的粒子從坐標(biāo)原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當(dāng)它經(jīng)過圖中虛線上的M 點時，撤去電場，粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個垂直于xoy平面的矩形勻強磁場區(qū)域（圖中未畫出），又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點。已知磁場的磁感應(yīng)強度大小為，不計粒子的重力。試求：（結(jié)果用m、v0、q、a表示）

（1）電場強度的大小及方向。

（2）N點的坐標(biāo)。

（3）矩形磁場的最小面積為多少？

【答案】(1) ，沿y軸反方向 (2) (3)

【解析】（1）因為-q向上做類平拋，所以電場方向沿y軸的負方向

粒子從O到M做類平拋運動，設(shè)時間為t，則有

得

（2）粒子運動到M點時速度為v，與x方向的夾角為α，則

，即α=300

由題意知，粒子從P點進入磁場，從N點離開磁場，由左手定則知磁場方向垂直于xoy平面（紙面）向外；粒子在磁場中以O′點為圓心做勻速圓周運動，設(shè)半徑為R，

則由

解得粒子做圓周運動的半徑為

由幾何關(guān)系知，

所以N點的縱坐標(biāo)為 ，橫坐標(biāo)為

得N點的坐標(biāo)為(，)

（3）當(dāng)矩形磁場為圖示粗實線矩形時的面積最小，則矩形的兩個邊長分別是

L1=2R=2a

L2=R+Rsinβ=a

面積為：S= L1 L2=3a2

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】如圖所示，a、b、c、d是均勻介質(zhì)中x軸上的四個質(zhì)點。相鄰兩點的間距依次為2m、4m和6m，一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播，在t=0時刻到達質(zhì)點a處，質(zhì)點a由平衡位置開始豎直向下運動，t=3s時質(zhì)點a第一次到達最高點，此時位移為2cm。求

①從0時刻開始到質(zhì)點d第一次到達最高點所需時間及此過程中質(zhì)點b通過的路程；

②質(zhì)點d第一次到達最高點時質(zhì)點b的位移。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗中，將直流電源、滑動變阻器、線圈A、線圈B、電流計及開關(guān)按下圖連接．在實驗中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)開關(guān)閉合的瞬間，電流計的指針向左偏．由此可判斷，在保持開關(guān)閉合的狀態(tài)下（ ）

A. 當(dāng)線圈A拔出時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)

B. 當(dāng)將鐵芯插入線圈A中時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)

C. 當(dāng)滑動變阻器的滑片勻速向N端滑動時，電流計指針向不偏轉(zhuǎn)

D. 當(dāng)滑動變阻器的滑片減速向N端滑動時，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為理想氮氣的p-V圖像，圖中a狀態(tài)至b狀態(tài)容積不變，b狀態(tài)至c狀態(tài)壓強不變，c狀態(tài)至a狀態(tài)溫度不變，且該氮氣在a狀態(tài)時的溫度為300K，在b狀態(tài)時的體積為22.4L，求：

I、該氮氣在c狀態(tài)時的體積；

II、請比較該氮氣由b狀態(tài)到c狀態(tài)的過程中從外界吸收的熱量與對外做功的大小關(guān)系。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：

電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；

電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；

電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；

滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；

單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中的相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。_____________

（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。_____________

（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=____________________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】波源S1和S2振動方向相同，頻率均為4 Hz，分別置于均勻介質(zhì)中x軸上的O、A兩點處，OA＝2 m，如圖所示．兩波源產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸相向傳播，波速為4 m/s.已知兩波源振動的初始相位相同．求：

①簡諧橫波的波長；

②OA間合振動振幅最小的點的位置．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車在平直公路上從靜止開始運動，所受阻力恒定，10s末撤掉牽引力，其速度隨時間變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是

A. 0~5s和10~15s內(nèi)加速度相同

B. 0~5s和10~15s內(nèi)阻力做功相等

C. 0~5s和5~10s內(nèi)牽引力做功的平均功率相等

D. 0~5s和10~15s內(nèi)合外力的沖量相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，用質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量的重物m通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況．利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗．接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T.測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……如圖乙所示．

(1)以下說法正確的有（_____）

A.打點計時器使用的電源是直流電源

B．實驗中平衡摩擦力的正確操作方法是改變小車的質(zhì)量

C.在不掛重物且計時器正常工作的情況下，輕推一下小車．若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響．

D.從打O點到打B點的過程中拉力對小車做的功W＝mgx2，打B點時小車的速度v＝.

(2)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作出如圖所示的v2－W圖象．由此圖象可得v2隨W變化的表達式為________________.根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析圖像斜率的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是__________.

(3)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，下圖中正確反映v2－W關(guān)系的是_______.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在兩個同心的大小圓之間分布著指向圓心的電場，在半徑為R的小圓內(nèi)分布著磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場。今在大圓周上的A點從靜止開始釋放一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的粒子（重力不計），它將往返于電場和磁場中不斷運動。當(dāng)粒子能夠返回A點且在磁場中運動的時間最短時，下列說法正確的是

A. 粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R

B. 粒子在磁場中運動的速度大小為

C. 粒子在磁場中運動的最短時間為

D. 大圓和小圓間的電勢差為

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案