在直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng)，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），磁場(chǎng)邊界為矩形，其中的一個(gè)邊界與y軸重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m，電量為q的正離子，從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)坐標(biāo)（0，L）的Q點(diǎn)時(shí)，速度大小為，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng)，離子重力不計(jì)。求：

（1）正離子在P點(diǎn)的初速度；

（2）矩形磁場(chǎng)的最小面積；

（3）離子在返回電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

 



解

（1）離子在從P到Q在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng)

由于    所以

（2）離子離開(kāi)磁場(chǎng)后，可能直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng)，也可能先直線運(yùn)動(dòng)一段距離后再進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng)。

由于     所以

離子離開(kāi)電場(chǎng)后直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)圓心角60°

最小寬度

（3）離子離開(kāi)電場(chǎng)后，先直線運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后通過(guò)O點(diǎn)返回電場(chǎng)在電場(chǎng)。

隨著磁場(chǎng)區(qū)域下移，離子在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的圓心角增大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)。

     在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)最長(zhǎng)時(shí)間t：

 



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：


如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a，b和c分別位于邊長(zhǎng)為的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。已知靜電力常量為k。若 三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為                                                                                          （    ）

A．                        B．                       

C．                           D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖a所示，水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷的正電荷置于電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過(guò)后，電荷以的速度通過(guò)MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與紙面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化（圖b中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以電荷第一次通過(guò)MN時(shí)為t=0時(shí)刻）.計(jì)算結(jié)果可用π表示。

（1）求O點(diǎn)與直線MN之間的電勢(shì)差；

（2）求圖b中時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離；

（3）如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板，求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


（1）用多用電表歐姆檔粗略測(cè)量某元件的電阻，選用×10檔，測(cè)量結(jié)果如圖所示，則測(cè)得的電阻為        Ω；

（2）為探究該元件的導(dǎo)電性能（電阻隨電壓變化不太大）。提供了如下器材：

A．電流表A(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.9Ω)

B．電壓表V(量程3 V，內(nèi)阻約3kΩ)

C．滑動(dòng)變阻器R1(10Ω，0.3A)

D．滑動(dòng)變阻器R2(1000Ω，0.1A)

E．電源E(電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約0.1Ω)

F．開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干。

①實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選擇        （填寫(xiě)器材序號(hào)），以保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中調(diào)節(jié)方便；

②在虛線框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求閉合電鍵前滑動(dòng)變阻器放置在合適位置；

③如圖中Ⅰ、Ⅱ圖線，一條為元件真實(shí)的U—I圖線，另一條是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的U—I圖線，其中        是本次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的圖線。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


钚的一種同位素衰變時(shí)釋放巨大能量，如圖所示，其衰變方程為, 則

A．核燃料總是利用比結(jié)合能小的核

B．核反應(yīng)中的能量就是的結(jié)合能

C．核比核更穩(wěn)定，說(shuō)明的結(jié)合能大

D．由于衰變時(shí)釋放巨大能量，所以比的比結(jié)合能小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖．在水平面（紙面）內(nèi)有三根相同的均勻金屬棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a點(diǎn)接觸，構(gòu)成“V”字型導(dǎo)軌�？臻g存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)。用力使MN向右勻速運(yùn)動(dòng)，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，運(yùn)動(dòng)中MN始終與∠bac的平分線垂直且和導(dǎo)軌保持良好接觸。下列關(guān)于回路中電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線．可能正確的是 （ ）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


關(guān)于一定量的氣體，下列說(shuō)法正確的是                                                           （    ）

A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和

B．只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低

C．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零

D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加

E．氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩皮帶輪問(wèn)的距離L=6m,傳送帶南電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著以u(píng)=3m/s的速率向左轉(zhuǎn)動(dòng)。質(zhì)量為M=20kg的物體從光滑曲面上高度H=0．8m處由靜止釋放，到達(dá)底端時(shí)水平進(jìn)入水平傳送帶，物體沖上傳送帶后就移走光滑曲面。已知物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．1。

       （1）通過(guò)計(jì)算說(shuō)明物體必從傳送帶右方離開(kāi)傳送帶；

       （2）物體從滑上到離開(kāi)傳送帶過(guò)程中產(chǎn)生了多少熱量；

       （3）為使物體M不從右方離開(kāi)傳送帶，現(xiàn)用質(zhì)量m=20g的子彈以V0=1000m/s速度水平向左擊中物體而沒(méi)有穿出，則對(duì)子彈擊中物體有何要求。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)多用電表中的電池進(jìn)行更換時(shí)，發(fā)現(xiàn)里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個(gè)方形的集成電池。為了測(cè)定集成電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室中提供如下器材：

A．電流表A1（滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω）；

B．電流表A2（0～0.6～3A，內(nèi)阻未知）；

C．滑動(dòng)變阻器R0（0～100Ω，1.0A）；

D．定值電阻R（阻值990Ω）；

E．開(kāi)關(guān)S與導(dǎo)線若干。

①該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，并且連接了實(shí)物圖乙，請(qǐng)你從標(biāo)有數(shù)字的三條連線中找出錯(cuò)誤的一條，寫(xiě)出數(shù)字編號(hào)        ①②③，如何改正？           

②該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)出多組數(shù)據(jù)，繪出如圖丙所示的I1-I2圖線（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)），則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E＝            V，內(nèi)阻r=            Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

 


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