[题目]在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy.x轴沿水平方向.如图甲所示.第一象限内有竖直向上的匀强电场.第二象限内有一水平向右的匀强电场.某种发射装置(未画出)竖直向上发射出一个质量为m.电荷量为q的带正电粒子(可视为质点).该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限.并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】（18分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第一象限内有竖直向上的匀强电场，第二象限内有一水平向右的匀强电场。某种发射装置（未画出）竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子（可视为质点），该粒子以v0的初速度从x轴上的A点进入第二象限，并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点。已知OA、OC距离相等，CD的距离为OC，E点在D点正下方，位于x轴上，重力加速度为g。则：

（1）求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离；

（2）若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场，磁场方向垂直纸面，（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量），并且在时刻粒子由C点进入第一象限，且恰好也能通过同一水平线上的D点，速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同，求交变磁场变化的周期；

（3）若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B0，T0均为未知量），调整图乙中磁场变化的周期，让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限，且恰能通过E点，求交变磁场的磁感应强度B0应满足的条件。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）粒子抛出后，竖直方向受重力作用，匀减速直线运动，加速度，到达C点时只有水平速度，竖直速度等于0，因此有

,水平方向受到电场力作用为初速度0的匀加速直线运动，

整理得即粒子在C点的速度大小为

对竖直方向的匀减速直线运动有

解得

（2）在第一象限没有磁场存在时，粒子能沿水平线运动，说明

加上磁场后粒子将在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，

由于磁场周期性变化，所以粒子运动轨迹也是周期性变化，时刻进入磁场开始圆周运动，要回到同一水平线上的D点，运动轨迹如下图所示

洛伦兹力提供向心力，CD的长度

根据几何关系

即得磁感应强度

粒子做圆周运动的周期

有运动轨迹判断磁场变化的周期

（3）粒子在t=0时刻由C点进入第一象限，且恰能通过E点，运动轨迹如下图所示。有几何关系得

则每经过磁场的半个周期，粒子转过的圆心角，对应的弦长刚好等于圆周运动的半径R。

洛伦兹力提供向心力

整理得

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如你用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动。关于苹果从最高点c到最低点a运动的过程，下列说法中正确的是（）

A. 苹果先处于失重状态后处于超重状态

B. 手掌对苹果的摩擦力方向先向右后向左

C. 苹果在运动过程中机械能守恒

D. 苹果所受的合外力越来越大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如下图甲所示，一个由导体做成的直角三角形线圈以恒定速为V，从无场区进入匀强磁场区，然后出来，取逆时针方向为电流正方向，那么下图中所示的哪一个图象能正确表示该回路中电流随时间的变化关系

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】我国著名篮球运动姚明在原地拍球，球从1m处拍下，又被地板弹回，在离地1.5m处被接住．规定竖直向下为正方向，则球通过的路程和位移的分别是( )

A. 2.5m，2.5m B. 2.5m，0.5m C. 1.5m，-1m D. 2.5m，-0.5m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】如图所示，将一质量为m=2.0×10-11kg、电荷量q=1.0×10-5C的带电粒子从静止开始经电压为U1=100V的加速电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，射出电场时速度方向偏转60°角后沿半径方向射入半径为R的圆形匀强磁场中，磁感强度方向垂直纸面向外，粒子射出磁场时速度方向偏转角也为60°。已知偏转电场中金属板长L= ，圆形匀强磁场的半径R= ，重力忽略不计。求：

（1）粒子进入偏转电场时的速率v1；

（2）偏转电场的电场强度E；

（3）磁场的磁感应强度的大小。

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m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中不正确的是（　　）

A. 如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功

B. 如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功

C. 如果物体做匀减速直线运动，F也可能对物体做正功

D. 如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

【题目】诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空．现假设有一“太空电梯”悬在赤道上空某处，相对地球静止，如图所示，那么关于“太空电梯”，下列说法正确的是（）