精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图,在矩形区域ABCD内存在竖直向上的匀强电场,在BC右侧III两区域存在匀强磁场,L1L2L3是磁场的边界(BCL1重合),宽度相同,方向如图所示,区域I的磁感应强度大小为B1.一电荷量为q、质量为m(重力不计)的带正电粒子从AD边中点以初速度v0沿水平向右方向进入电场,点电荷恰好从B点进入磁场,经区域I后又恰好从与B点同一水平高度处进入区域II.已知AB长度是BC长度的倍。

1)求带电粒子到达B点时的速度大小;

2)求磁场的宽度L

3)要使点电荷在整个磁场中运动的时间最长,求区域II的磁感应强度B2的取值。

【答案】1231.5B1

【解析】

(1)设带电粒子进入磁场时的速度大小为v,与水平方向成θ角,由类平抛运动的速度方向与位移方向的关系有

根据速度关系有

(2)设带电粒子在区域I中的轨道半径为r1,由牛顿第二定律得

轨迹如图所示

由几何关系得

解得

(3)带电粒子在磁场中运动的速率一定,当带电粒子不从区域II右边界离开磁场时,带电粒子在磁场中运动的轨迹最长,运动时间最长。设区域II中对应最长时间的磁感应强度为B2,轨迹半径为r2,轨迹如图所示

同理得

根据几何关系有

解得

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用,在0~6s内其速度与时间的图象和该拉力的功率与时间的图象分别如图所示.下列说法正确的是(  )

A. 0~6s内物体的位移大小为30m

B. 0~6s内拉力做的功为70J

C. 合外力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等

D. 滑动摩擦力的大小为5N

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,边界OMON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S.某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。已知∠MON30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于TT为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为(  )

A. TB. TC. TD. T

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1L2L1中的电流方向向左,L2中的电流方向向上;L1的正上方有ab两点,它们相对于L2对称.整个系统处于匀强外磁场中,外磁场的磁感应强度大小为B0,方向垂直于纸面向外.已知ab两点的磁感应强度大小分别为B0B0,方向也垂直于纸面向外.则

A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0

B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0

C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为B0

D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为B0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在直角坐标系xOy中的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场,在第二、三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,已知电场强度为E。从第一象限中坐标为(LL)P点由静止释放带正电的粒子(不计重力),该粒子第一次经过x轴时速度为v0,第二次经过x轴时的位置坐标为(L,0),求:

(1)粒子的比荷及磁感应强度B的大小;

(2)粒子第三次经过x轴时的速度大小及方向;

(3)粒子第二次经过y轴与第三次经过y轴时两点间的距离。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为电视机显像管的原理示意图(俯视图),电子枪发射电子经加速电场加速后,再经过偏转线圈打到荧光屏上.当偏转线圈产生的偏转磁场方向和强弱不断变化,电子束打在荧光屏上的光点就会移动,从而实现扫描.下列关于荧光屏上光点说法正确的是

A.光点打在A点,则磁场垂直纸面向里

B.AO扫描,则磁场垂直纸面向外且不断增强

C.OB扫描,则磁场垂直纸面向里且不断减弱

D.AB扫描,则磁场先垂直纸面向外后垂直纸面向里

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在平面直角坐标系中,AO是∠xOy的角平分线,x轴上方存在水平向左的匀强电场,下方存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,两电场的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的质点从OA上的M点由静止释放,质点恰能沿AO运动且通过O点进入x轴下方区域,经偏转后从x轴上的C点进入第一象限内并击中AO上的D(C点、D点图中均未标出)。已知OM20m,匀强磁场的磁感应强度大小为B,重力加速度为g10m/s2。求:

(1)两匀强电场的电场强度E的大小;

(2)OD的长L

(3)质点从M点出发到击中D点所经历的时间t

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,M为半圆形导线框,圆心为OMN是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面.现使线框MNt0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面且过OMON的轴,以相同的周期T逆时针匀速转动,则(  )

A. 两导线框中均会产生正弦交流电

B. 两导线框中感应电流的周期都等于T

C. t时,两导线框中产生的感应电动势相等

D. 两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质量为m0=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量为m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)v0=3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动。已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g10 m/s2,木板足够长。求:

1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小和方向;

2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度a的大小;

3)滑块与木板A达到的共同速度v的大小。

查看答案和解析>>

同步练习册答案