【题目】如图所示,虚线MN为电场、磁场的分界线,匀强电场E=103V/m,方向竖直向上,电场线与边界线MN成45o角,匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度B=1T,在电场中有一点A,A点到边界线MN的垂直距离AO的长为L=10cm,将比荷为的带负电粒子从A处由静止释放(电场、磁场范围足够大,粒子所受重力不计).求:
(1)粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;
(2)粒子从释放到下一次进入到电场区域所需要的时间;
(3)粒子第二次进、出磁场处两点间的距离。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
根据动能定理求解粒子第一次进入磁场时的速度大小,进入磁场做匀速圆周运动,根据洛伦磁力提供向心力求出粒子第一次在磁场中运动的轨道半径;先求出粒子在电场中匀加速直线运动的时间,由牛顿第二定律和速度公式结合求解;粒子在磁场中转过周,运动时间为
T,求得周期T,即求出在磁场中运动时间,从而得到总时间;画出轨迹,根据几何知识求解粒子第二次进、出磁场处两点间的距离。
解:(1)粒子在电场中做初速度为0的匀加速直线运动,设粒子的质量为m,带电量为q,进入磁场时的速度为v,
则:
代入数据解得:
进入磁场做匀速圆周运动,则有
解得
(2)设粒子在进入磁场前匀加速运动的时间为t1,在磁场中做匀速圆周运动的时间为t2,
则,
得
周期,则
所以总时间为
(3)如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,设粒子第二次进入磁场时的速度为V,速度方向与水平方向间的夹角为α,与分界线间的夹角为θ,则有:tanα=2;θ=α-45°
半径
粒子第二次进、出磁场处两点间的距离
解得
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度T变化的关系如图中实线①所示,由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物.
有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点,PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示,根据图线
(1)为什么处于冷态的“PTC”熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?
(2)通电一段时间后电熨斗温度T自动稳定在______范围之内.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,物块通过3段轻绳悬挂,3段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与站在水平面上的质量为m2=60kg的人相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物块及人都处于静止状态。已知人与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要求人在水平面上不滑动。求:
(1)轻绳OB所受的拉力最大不能超过多少?
(2)物块的质量m1最大不能超过多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,有一固定的且内壁光滑的半球面,球心为O,最低点为C,有两个可视为质点且质量相同的小球A和B,在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动,A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面,A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为a=53°和β=37°,则(sin37°=0.6)( )
A. A、B两球所受支持力的大小之比为3:4
B. A、B两球运动的周期之比为
C. A、B两球的角速度之比为
D. A、B两球的线速度之比为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出.打点计时器接频率为f=50Hz的交流电源。
(1)打下E点时纸带的速度vE= (用给定字母表示);
(2)若测得d6=65.00cm,d3=19.00cm,物体的加速度a= m/s2;
(3)如果当时电网中交变电流的频率f>50Hz,但当时做实验的同学并不知道,那么测得的加速度值比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等.以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )
A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法
B. 根据速度定义式,当
非常非常小时,
就可以表示物体在
时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法
C. 在研究一段变速直线运动的时间时把变速运动当成匀速运动处理,采用的是控制变量法
D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】关于速度、速度改变量、加速度,正确的说法是
A. 物体运动的速度改变量越大,它的加速度一定越大
B. 某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大
C. 速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零
D. 加速度很大时,运动物体的速度一定变化的很快
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】加速度计是测定物体加速度的仪器.在现代科技中,它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源.如图所示为应变式加速度计.当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态.敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上,架与待测系统固定在一起,敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动.当系统加速运动时,敏感元件发生位移并转换为电信号输出,就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度.
已知:敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为E,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻值为R,有效长度为l,静态时,输出电压为U0,试写出加速度a随输出电压U变化的关系式.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,重60N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦力为15N,当弹簧的长度仍为8cm时,测力计读数可能为
A. 20 N
B. 30 N
C. 40 N
D. 50 N
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com