【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，在y＜d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場，在d＜y＜2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，MN為電場和磁場的邊界，在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板，帶電粒子打到板上即被吸收，一質(zhì)量為m、電量為＋q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿x軸正方向射入電場，已知電場強(qiáng)度大小為，粒子的重力不計(jì)。

（1）要使粒子不打到擋板上，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件？

（2）通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可讓粒子剛好通過點(diǎn)P（4d，0）（圖中未畫出），求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由初速度、勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移、加速度等求出末速度的大小和方向，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由洛侖茲力提供向心力和軌跡圓與金屬板相切的幾何關(guān)系求出最小的磁感應(yīng)強(qiáng)度．粒子再次回到電場時(shí)做斜拋運(yùn)動(dòng)，再次到達(dá)x軸時(shí)速度恰恰水平，這樣粒子在x軸上前進(jìn)一段距離，當(dāng)前進(jìn)的距離的整數(shù)倍為4d時(shí)，此時(shí)符合題目所要求的磁感應(yīng)強(qiáng)度．

（1）粒子先在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)， ，

其中，得

進(jìn)入磁場速度

速度與x軸夾角

所以，粒子剛好不打到擋板上，軌跡與板相切
設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)半徑為R，洛侖茲力提供向心力
由幾何關(guān)系，得

故要使粒子不打到擋板上，

（2）粒子再次回到x軸上，沿x軸前進(jìn)的距離

調(diào)節(jié)磁場

粒子通過P點(diǎn)，回旋次數(shù)，n為整數(shù)，只能取n=2和n═3

n=2時(shí)， ，此時(shí)磁場

n=3時(shí)， ，此時(shí)磁場

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于電場強(qiáng)度與電勢(shì)的關(guān)系各種說法中正確的是( 　 　)

A.電場強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高B.電場強(qiáng)度不變，電勢(shì)也不變

C.電場強(qiáng)度為零處，電勢(shì)不一定為零D.電場強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低的方向

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡諧橫波在t＝0和t＝0.03 s時(shí)刻的波形圖，x＝1.2 m處的質(zhì)點(diǎn)在t＝0.03 s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)．則(　　)

A.該波的頻率可能是125 Hz
B.該波的波速可能是10 m/s
C.t＝0時(shí)x＝1.4 m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向
D.各質(zhì)點(diǎn)在0.03 s內(nèi)隨波遷移0.9 m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】國標(biāo)（GB/T）規(guī)定自來水在15℃時(shí)電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測(cè)量15℃自來水的電阻率，其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管，細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量，玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞（活塞電阻可忽略），右活塞固定，左活塞可自由移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材還有：

電源（電動(dòng)勢(shì)約為3 V，內(nèi)阻可忽略）； 電壓表V1（量程為3 V，內(nèi)阻很大）；

電壓表V2（量程為3 V，內(nèi)阻很大）；定值電阻R1（阻值4 kΩ）；

定值電阻R2（阻值2 kΩ）；電阻箱R（最大阻值9 999 Ω）；

單刀雙擲開關(guān)S；導(dǎo)線若干；游標(biāo)卡尺；刻度尺。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

A．用游標(biāo)卡尺測(cè)量玻璃管的內(nèi)徑d；

B．向玻璃管內(nèi)注滿自來水，并用刻度尺測(cè)量水柱長度L；

C．把S撥到1位置，記錄電壓表V1示數(shù)；

D．把S撥到2位置，調(diào)整電阻箱阻值，使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同，記錄電阻箱的阻值R；

E．改變玻璃管內(nèi)水柱長度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟C、D，記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R；

F．?dāng)嚅_S，整理好器材。

（1）測(cè)玻璃管內(nèi)徑d時(shí)游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙，則d=_______ mm；

（2）玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達(dá)式為：Rx=_______ （用R1、R2、R表示）。

（3）利用記錄的多組水柱長度L和對(duì)應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù)，繪制出如圖丙所示的關(guān)系圖象。則自來水的電阻率ρ=_______Ω·m（保留兩位有效數(shù)字）。

（4）本實(shí)驗(yàn)中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大，則自來水電阻率測(cè)量結(jié)果將_____（填“偏大”“不變”或“偏小”）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，空間存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場，一帶負(fù)電小球以初速度v0從O點(diǎn)沿水平直線OO′方向進(jìn)入場區(qū)，恰好做直線運(yùn)動(dòng)。只改變初速度大小，下列說法中正確的是（ ）

A. 若初速度大于v0，則可能從M飛出，運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)能減少，機(jī)械能增加，電勢(shì)能減少

B. 若初速度大于v0，則可能從N飛出，運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)能增加，機(jī)械能減少，電勢(shì)能增加

C. 若初速度小于v0，則可能從N飛出，運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)能增加，機(jī)械能減少，電勢(shì)能增加

D. 若初速度小于v0，則可能從M飛出，運(yùn)動(dòng)過程中小球動(dòng)能減少，機(jī)械能增加，電勢(shì)能減少

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的物體在水平外力F的作用下，沿水平面做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力F．物體由A點(diǎn)繼續(xù)向前滑行過程中經(jīng)過B點(diǎn)，則物體由A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（ ）

A.速度v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越小；摩擦力做功與速度v的大小無關(guān)
B.速度v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越大；摩擦力做功與速度v的大小無關(guān)
C.速度v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越�。荒Σ亮ψ龉υ缴�
D.速度v越大，摩擦力對(duì)物體的沖量越��；摩擦力做功越多

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是一列橫波在某一時(shí)刻的波形圖,圖像中x軸的正方向表示波的傳播方向,y軸表示質(zhì)點(diǎn)相對(duì)平衡位置的位移。已知波速為v=32m/s,試求:

（1）波長λ是多少?
（2）周期T是多少?
（3）畫出 后的波形圖,并用文字說明:B、D兩點(diǎn)的振動(dòng)如何?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于合力的下述說法中正確的是(　　)

A.合力的性質(zhì)與原來分力性質(zhì)相同

B.合力與原來的分力間的關(guān)系是等效替代關(guān)系

C.合力總比分力大

D.合力總比一個(gè)分力大，比另一個(gè)分力小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】兩列簡諧波頻率相等,波速大小相等,分別沿+x和-x傳播,則圖中x=1、2、3、4、5、6、7、8各點(diǎn)中振幅最大的是x=的點(diǎn),振幅最小的是x=的點(diǎn)。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案