19．兩塊板長為L=1.4m，間距d=0.3m水平放置的平行板，板間加有垂直于紙面向里，B=1.25T的勻強(qiáng)磁場，如圖1所示，在兩極板間加上如圖2所示電壓，當(dāng)t=0時(shí)，有一質(zhì)量m=2×10-15Kg，電量q=1×10-10C帶正電荷的粒子，以速度v0=4×103m/s從兩極正中央沿與板面平行的方向射入，不計(jì)重力的影響，

（1）畫出粒子在板間的運(yùn)動(dòng)軌跡
（2）求在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

分析 根據(jù)電場力與洛倫茲力表達(dá)式，結(jié)合兩者平衡，及運(yùn)動(dòng)公式，同時(shí)運(yùn)用周期與半徑公式，即可求解；
再根據(jù)幾何關(guān)系與周期，從而求解磁場里作三個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)，及做直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．

解答 解：第一個(gè)10-4s有電場，洛倫茲力
而電場力F=qE=5×10-7N，方向向下，
洛倫茲力f=Bqv=5×10-7N，方向向上，粒子作勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為x=v0t=0.4m
第二個(gè)10-4s無電場時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其周期為T=$\frac{2πm}{qB}$=1×10-4s
半徑為R=$\frac{mv}{qB}$=6.4×10-2m$＜\frac1phjqsk{2}$，不會(huì)碰到板，粒子可以轉(zhuǎn)一周，可知，以后重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)
粒子可在磁場里作三個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖所示：

（2）直線運(yùn)動(dòng)知，$\frac{L}{x}=\frac{1.4}{0.4}=3.5$
由圖象可知，粒子轉(zhuǎn)了3周，所以在兩極間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T′=3.5t+3T=6.5×10-4s
答：（1）粒子在板間的運(yùn)動(dòng)軌跡如上圖所示；
（2）在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間6.5×10-4s．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查帶電粒子在電磁復(fù)合場中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)，掌握周期與半徑公式，注意勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

1．如圖所示，墻角吊著一盞電燈，若水平繩的拉力為3N，BO繩的粒力為5N，求：
（1）兩繩拉力的合力的大小和方向
（2）電燈重多少．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

10．如圖所示，物塊M通過與斜面平行的細(xì)繩與小物塊m相連，斜面的傾角θ可以改變，討論物塊M對(duì)斜面的摩擦力的大小，則一定有（　　）
A．若物塊M保持靜止，則θ角越大，摩擦力越大
B．若物塊M保持靜止，則θ角越大，摩擦力越小
C．若物塊M沿斜面上滑，則θ角越大，摩擦力越小
D．若物塊M沿斜面下滑，則θ角越大，摩擦力越小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

7．如圖所示，高度為L、橫截面積為s的物塊浮在盛水的杯內(nèi)，杯內(nèi)水的高度恰好為L．已知杯子的橫截面積為2s，水的密度為ρ0，物塊的密度為$\frac{{ρ}_{0}}{2}$，現(xiàn)用外力將物塊按入水底，則外力所做的功至少是（　�。�
A．$\frac{1}{8}$ρ0gsL2B．$\frac{1}{4}$ρ0gsL2C．$\frac{5}{16}$ρ0gsL2D．$\frac{3}{16}$ρ0gsL2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

14．如圖所示為某勻強(qiáng)電場中等勢面的示意圖，A、B兩點(diǎn)間距離為2厘米，其他已知條件如圖中所示，則該勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度大小為$\frac{1000\sqrt{3}}{3}$牛/庫，此電場的方向是水平向左．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．為了探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，在水平固定的長木板上，小明用物體A、B分別探究了加速度隨著外力的變化的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶圖中未畫出）．實(shí)驗(yàn)過程中小明用不同的重物P分別掛在光滑的輕質(zhì)動(dòng)滑輪上，使平行于長木板的細(xì)線拉動(dòng)長木板上的物體A、B，實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理．
（1）為了測量彈簧秤的勁度系數(shù)，小明做了如下實(shí)驗(yàn)：在彈簧秤下端掛一個(gè)50g的鉤碼時(shí)，指針示數(shù)為L1=3.50cm；掛兩個(gè)50g鉤碼時(shí)，指針示數(shù)為L2=5.10cm，g取9.8m/s2，該彈簧秤的勁度系數(shù)為30.6N/m．（保留三位有效數(shù)字）
（2）小明根據(jù)甲圖的實(shí)驗(yàn)方案得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧秤彈力F的關(guān)系圖象分別如圖乙中的A、B所示，小明仔細(xì)分析了圖乙中兩條線不重合的原因，得出結(jié)論：兩個(gè)物體的質(zhì)量不等，且mA小于mB（填“大于”或“小于”）；兩物體與木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)μA大于μB（填“大于”“等于”或“小于”）．
（3）（多選）對(duì)于甲圖所示的實(shí)驗(yàn)方案，下列說法正確的是AB
A．若將帶有定滑輪的長木板左端適當(dāng)墊高，可以使乙圖中的圖線過原點(diǎn)O
B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后釋放物體
C．實(shí)驗(yàn)中重物P的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于物體的質(zhì)量
D．實(shí)驗(yàn)中彈簧秤的讀數(shù)始終為重物P的重力的一半．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．如圖所示，A、B、C為等量異種電荷產(chǎn)生的靜電場中的三個(gè)等勢面，已知三個(gè)等勢面的電勢關(guān)系為φA＜φB＜φC．一帶電粒子進(jìn)入此靜電場后，沿實(shí)線軌跡運(yùn)動(dòng)，依次與三個(gè)等勢面交于a、b、c、d、e五點(diǎn)．不計(jì)粒子重力，下列說法中正確的是（　�。�
A．該帶電粒子帶負(fù)電
B．若粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，電勢能逐漸增大
C．粒子在a點(diǎn)的速率等于在e點(diǎn)的速率
D．a點(diǎn)的場強(qiáng)大小小于b點(diǎn)的場強(qiáng)大小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

8．如圖所示，直線MN表示一條平直公路，甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩 處，現(xiàn)甲車先開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a1=2m/s2，甲車運(yùn)動(dòng)t0=4s時(shí)，乙車開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a2=4m/s2，若最終甲乙兩車不能相撞，則A、B間的距離S至少為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖1所示，裝置BO′O可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與兩細(xì)線連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線AB水平，細(xì)線AC與豎直方向的夾角θ=37°．（已知小球的質(zhì)量m=1kg，細(xì)線AC長L=1m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．（重力加速度g取10m/s2，sin37°=$\frac{3}{5}$，cos37°=$\frac{4}{5}$）

（1）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí)，細(xì)線AB上的張力為零而細(xì)線AC與豎直方向夾角仍為37°，求角速度ω1的大��；
（2）若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2=$\sqrt{\frac{50}{2}}$rad/s，求細(xì)線AC與豎直方向的夾角；
（3）裝置可以以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，試通過計(jì)算在坐標(biāo)圖2中畫出細(xì)線AC上張力T隨角速度的平方ω2變化的關(guān)系圖象．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案