如圖所示,相距為d、板間電壓為U0的平行金屬板間有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng);OP和x軸的夾角α=45°,在POy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),POx區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E;一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)的方向射入板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng),從坐標(biāo)為(0,L)的a點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,從OP上某點(diǎn)沿y軸負(fù)方向離開磁場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)離子的重力.

(1)離子在平行金屬板間的運(yùn)動(dòng)速度v0;

(2)POy區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3)離子打在x軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo).

 

 

 

 


 

解析 (1)正離子在平行金屬板間勻速運(yùn)動(dòng),根據(jù)平衡條件有Eq=B0qv0                ①

根據(jù)平行金屬板間的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系有

E=                                                                                                                 ②

由①②式解得

v0=                                                                                                                    ③

(2)在磁場(chǎng)中,由幾何關(guān)系有

L=R+Rtan α                                                                                                              ④

洛倫茲力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律有

Bqv0=m                                                                                                             ⑤

由③④⑤式解得

B=                                                                                                          ⑥

(3)在電場(chǎng)中正離子做類平拋運(yùn)動(dòng),則有

沿y軸負(fù)方向:Rtan α=v0t                                                                                        ⑦

沿x軸正方向:x0=at2                                                                                            ⑧

離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a=                                                                            ⑨

離子打在x軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)

x=x0+R                                                                                                                     ⑩

由③④⑦⑧⑨⑩式解得

離子打在x軸上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為(,0)                                                  ⑪


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:


用一根輕質(zhì)彈簧懸吊一物體A處于靜止時(shí),彈簧伸長(zhǎng)了L,F(xiàn)將該彈簧一端固定在墻上,另一端系一三棱體,先將彈簧壓縮4L/25然后將物體A從三棱體的斜面上由靜止釋放,則當(dāng)A下滑過(guò)程中三棱體保持靜止。若水平地面光滑,三棱體斜面與水平地面成37°角,如圖所示。求:(1)物塊A的下滑加速度a;(2)物塊A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在研究微型電動(dòng)機(jī)的性能時(shí),應(yīng)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R并控制電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.50A和2.0 V。重新調(diào)節(jié)R并使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn),此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為2.0A和24.0 V。則這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出功率

為(  )

A.32 W   B.44 W   C.47 W   D.48 W

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


在某控制電路中,需要連成如圖1所

示的電路,主要由電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r

的電源與定值電阻R1、R2及電位器(滑動(dòng)

變阻器)R連接而成,L1、L2是紅、綠兩個(gè)     圖1

指示燈,當(dāng)電位器的觸頭由弧形碳膜的中點(diǎn)逆時(shí)針滑向a端時(shí),下列說(shuō)法中正確的是 (  )

A.L1、L2兩個(gè)指示燈都變亮

B.L1、L2兩個(gè)指示燈都變暗

C.L1變亮,L2變暗

D.L1變暗,L2變亮

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


質(zhì)量為m,帶電量為q的小物塊,從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑,整個(gè)斜面置于方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示。若帶電小物塊下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零,下面說(shuō)法中正確的是(  )

A.小物塊一定帶正電荷

B.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大,而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)

D.小物塊在斜面上下滑過(guò)程中,當(dāng)小物塊對(duì)斜面壓力為零時(shí)的速率為

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L(zhǎng)1、L2),存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上。t=0時(shí),一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn)。Q為線段N1 N2的中點(diǎn),重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。

(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(2)求電場(chǎng)變化的周期T;

(3)改變寬度d,使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域,求T的最小值。

 

 

 

 

 

 

 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一軌道的傾斜部分和水平部分都處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且磁場(chǎng)方向都與軌道平面垂直,水平軌道足夠長(zhǎng)。一質(zhì)量為m的水平金屬棒ab,從靜止開始沿軌道下滑,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒ab始終保持與軌道垂直且接觸良好。金屬棒從斜軌道轉(zhuǎn)入水平軌道時(shí)無(wú)機(jī)械能損失。關(guān)于ab棒運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像,可能正確的是(    )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一列波沿x軸正向傳播,t=0時(shí)的波形如圖所示,已知在0.6s內(nèi),A點(diǎn)三次出現(xiàn)波峰(不包含原來(lái)的一次),則(  )

A.波的周期是0.2s                        B.波傳播到P點(diǎn)的時(shí)間是0.3s

C.P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷的時(shí)間是0.525s      D.P點(diǎn)第一次出現(xiàn)波谷的時(shí)間是0.55s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能進(jìn)行探究:一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連;彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示。向左推小球,使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放;小球離開桌面后落到水平地面。通過(guò)測(cè)量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能;卮鹣铝袉(wèn)題:

⑴本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢(shì)能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek,至少需要測(cè)量下列物理量中的__________(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.小球的質(zhì)量m                     B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s

C.桌面到地面的高度h                D.彈簧的壓縮量Δx

E.彈簧原長(zhǎng)l0

⑵用所選取的測(cè)量量和已知量表示Ek,得Ek= _________。

⑶圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到的s-Δx圖線。從理論上可推出,如果h不變,m增加,s-Δx圖線的斜率會(huì)________(填“增大”、“減小”或“不變”);如果m不變,h增加,s-Δx圖線的斜率會(huì) ______(填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與Δx的_____次方成正比。

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