练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    如图所示，地面上方竖直界面N左侧空间存在着水平的、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T．与N平行的竖直界面M左侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度E1=100N/C．在界面M与N之间还同时存在着水平向左的匀强电场，电场强度E2=100N/C．在紧靠界面M处有一个固定在水平地面上的竖直绝缘支架，支架上表面光滑，支架上放有质量m2=1.8×10-4kg的带正电的小物体b（可视为质点），电荷量q2=1.0×10-5C．一个质量为m1=1.8×10-4kg，电荷量为q1=3.0×10-5C的带负电小物体（可视为质点）a以水平速度v0射入场区，沿直线运动并与小物体b相碰，a、b两个小物体碰后粘合在一起成小物体c，进入界面M右侧的场区，并从场区右边界N射出，落到地面上的Q点（图中未画出）．已知支架顶端距地面的高度h=1.0m，M和N两个界面的距离L=0.10m，g取10m/s2．求：
    （1）小球a水平运动的速率．
    （2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度．
    （3）物体c落到Q点时的速率．
    （1）a向b运动过程中受向下的重力，向上的电场力和向下的洛仑兹力．
    小球a的直线运动必为匀速直线运动，a受力平衡，因此有
    q1E1-q1v0B-m1g=0
    解得：v0=20m/s
    （2）二球相碰动量守恒：m1v0=（m1+m2）v，
    解得：v=10m/s
    物体c所受洛仑兹力f=（q1-q2）vB=4×10-4N，方向向下
    物体c在M有场区受电场力F2=（q1-q2）E2=2×10-3N，方向向右
    物体c受到的重力G=（m1+m2）g=3.6×10-3N，方向向下
    物体c受到的合力F合=
    F22
    +(f+G)2
    =2
    		5
    ×10-3N
    物体c的加速度a=
    F合
    m1+m2
    =
    50
    		5
    9
    m/s2，
    设合力的方向与水平方向的夹角为θ，则tanθ=
    f+G
    F2
    =2，
    解得θ=arctan2，
    加速度指向右下方与水平方向成arctan2．
    （3）物体c通过界面M后的飞行过程中电场力和重力都对它做正功．
    设物体c落到Q点时的速率为vt，由动能定理
    （m1+m2）gh+（q1-q2）E2L=
    1
    2
    (m1+m2)v2    -
    1
    2
    (m1+m2)v2
    解得vt=
    		122.2
    m/s
    答：（1）小球a水平运动的速率20m/s．
    （2）物体c刚进入M右侧的场区时的加速度大小为
    100
    		2
    9
    m/s2    ，而方向指向右下方与水平方向成45°角．
    （3）物体c落到Q点时的速率
    		122.2
    m/s．
    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！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为U，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里．图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里．一正离子沿平行于金属板面、从A点垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径CD方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的F点射出．已知速度的偏向角为θ=90°，不计重力．求：
    （1）离子速度v的大小；　
    （2）离子的比荷q/m．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，宽度为d1的I区里有与水平方向成45°角的匀强电场E1，宽度为d2的II区里有相互正交的匀强磁场B和匀强电场E2．一带电量为q，质量为m的微粒自图中I区左边界线上的P点由静止释放后水平向右做直线运动进入II区的复合场再做匀速圆周运动到右边界上的Q点，其速度方向改变了60°，重力加速度为g．（d1、E1、E2未知）求：
    （1）E1、E2的大小；
    （2）有界电场E1的宽度d1．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在xoy平面内第二象限存在水平向左的匀强电场，场强为E，第一象限和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场．有一质量为m，电荷量为e的电子，从x轴上的P点以某一初速度垂直于x轴进入电场，而后经过y轴上A点进入右侧磁场做圆周运动，轨迹交于x轴上的C点，电子在C点的速度垂直于x轴指向y轴负方向，继续运动从y轴上的某点离开磁场．已知P点坐标（-L，0），A点坐标（0，2L），忽略电子所受重力．求：
    （1）电子从P点进入电场时的初速度大小；
    （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （3）电子从P点进入电场到离开磁场所经历的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强磁场，电场的方向平行于y轴向下：在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外，有一质量为m，带有电荷量+q的粒子由电场左侧平行于x轴射入电场，粒子到x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角为φ，A点与原点O的距离为d，接着粒子进入磁场，并垂直于OC边离开磁场，不计重力影响，若OC与x轴的夹角也为φ，求：
    （1）粒子在磁场中运动速度的大小；
    （2）匀强电场的场强大小；
    （3）求带电粒子再次回到y轴所用的时间．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角（0＜θ＜π）以速率v发射一个带正电的粒子（重力不计）．则下列说法正确的是（　　）
    A．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
    B．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大
    C．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短
    D．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    一带电粒子在磁感应强度是B的匀强磁场中作匀速圆周运动，如果它又顺利进入另一磁感应强度是2B的匀强磁场（仍作匀速圆周运动），则（　　）
    A．粒子的速率加倍，周期减半
    B．粒子的速率不变，轨道半径减半
    C．粒子的速率减半，轨道半径不变
    D．粒子的速率不变，周期减半

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    等腰直角三角形ABC区域内（含边界）有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，t=0时刻有一束质量均为m、电荷量均为q的正离子由直角顶点B沿BC方向射入磁场，可认为所有离子都是同时进入磁场且各离子速度大小不等，不计离子的重力及离子间的相互作用，则（　　）
    A．同一时刻，磁场中的所有离子都在同一直线上
    B．由AB边界射出的离子在磁场中运动的时间均为
    πm
    qB
    C．在磁场中的运动时间大于
    πm
    4qB
    的离子将不会从AC边射出
    D．在磁场中的运动时间大于
    3πm
    4qB
    的离子将不会从AC边射出

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，半径为r=10cm的圆形匀强磁场区域边界跟y轴相切于坐标原点O，磁感应强度为B=0.332T，方向垂直纸面向里．在O处有一放射源，可沿纸面向各个方向射出速率为v=3.2×106m/s的带正电粒子，已知该粒子的质量m=6.64×10-27kg，电量为q=3.2×10-19C．不计重力．
    （1）沿半径OC方向射出的粒子，穿过磁场时方向偏转角度θ是多大？
    （2）在磁场中运动时间最长的粒子运动时间是多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案