精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场,y轴右侧区域I内存在垂直于纸面向内的匀强磁场,磁感应强度大小为,区域II内有垂直纸面向外的匀强磁场,区域I、区域II的宽度均为,高度分别为EF=2L,和DE= ,质量也为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(-2L-2L)的A点以速度,沿x轴正方向射出,恰好经过坐标为(0-L)的C点射入区域I,粒子重力忽略不计,求:

(1)匀强电场的电场强度大小E

(2)要使粒子从区域II的右边界DE离开磁场,可在区域II内加垂直于纸面向外的匀强磁场,试确定磁感应强度B的大小范围;

(3)若粒子恰能从II区右边界DE间离x轴最远的点射出,求粒子在磁场中运动的时间。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,有

(2)设带电粒子经C典时的竖直分速度为,速度为v ,解得

可知方向与y轴正向成45°斜向上,粒子进入区域I做匀速圆周运动,

解得:

根据几何关系可知,带电粒子从区域II的上边界离开磁场的半径满足

解得

(3)粒子在区域I磁场中转过的圆心角为

粒子在区域I区域运动的时间为

粒子在II区域运动的最大半径为r

转过的圆心角为β,由几何关系可知

粒子在区域II区域运动的时间为

粒子在磁场中运动的时间

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲所示为探究加速度与物体所受合力的关系的实验装置。图中A为小车,连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B,它们均置于一端带有定滑轮的足够长的木板上,P为钩码,C为弹簧测力计,绳与滑轮间的摩擦可以忽略。

1)实验时一定要进行的操作是_____(填选项前的字母)。

A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平

B.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

C.改变P的质量,打出几条纸带

D.为减小误差,实验中一定要保证P的质量远小于小车的质量

2)按图甲装置(长木板水平放置)完成实验,以弹簧测力计的示数F为横坐标,以加速度a为纵坐标,图乙中画出的a﹣﹣F图象可能正确的是_____(填选项字母).若测出的a﹣F图象的斜率为k,则小车的质量为_____

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、总电阻为R、边长为L的正方形单匝导线框ABCD静止在光滑水平面上,线框右侧某处有一左边界平行于AD、范围足够大的匀强磁场,磁感应强度为B0,方向垂直于纸面向里。距离磁场边界L/2处有一与边界平行的足够大的挡板PQ.现用大小为F、水平向右的恒力作用在AD中点,线框匀速进入磁场,与挡板碰撞后立即静止,此时将水平恒力撤去。

1)求AD到达磁场边界时的速度大小;

2)求线框在磁场中运动的过程中,AD边产生的电热以及流过AD边的电量;

3)若线框与挡板PQ碰撞后,挡板对线框产生一个大小为f的恒定吸引力,且磁场的磁感应强度按B=B0+ktk为大于零的常数)变化,则再经过多长时间线框可以挣脱PQ的束缚?(PQ不影响线框的导电性能且能)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】研究平抛物体的运动实验的装置如图甲所示.钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动.每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹.

①实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是______

A天平 B.秒表 C.刻度尺

②在此实验中,小球与斜槽间有摩擦______(选填不会)使实验的误差增大;如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间______(选填相同不同

③在实验中,在白纸上建立直角坐标系的方法是:使斜槽末端的切线水平,小球在槽口时,在白纸上记录球的重心在竖直木板上的水平投影点O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点,接下来应该选择的步骤是______

A利用悬挂在槽口的重锤线画出过O点向下的竖直线为y取下白纸,在纸上画出过O点,与y轴垂直、方向向右的直线为x

B.从O点向右作出水平线为x取下白纸,在纸上画出过O点,与x轴垂直、方向向下的直线为y

④如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量A点的坐标为(40cm20cm),g10m/s2,则小球平抛的初速度v0=_________m/s,若B点的横坐标为xB=60cm,则B点纵坐标为yB=_________m

⑤一同学在实验中采用了如下方法:如图丙所示,斜槽末端的正下方为O用一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前的O1处,使小球从斜槽上某一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹A将木板向后平移至O2处,再使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,小球撞在木板上留下痕迹BOO1间的距离为x1OO2间的距离为x2AB间的高度差为y则小球抛出时的初速度v0________

A B C D

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为某着陆器多次变轨后登陆火星的轨迹图,轨道上的PSQ三点与火星中心在同一直线上,PQ两点分别是椭圆轨道的远火星点和金火星点,且PQ=2QS,(已知轨道II为圆轨道)下列说法正确的是

A. 着陆器在P点由轨道I进入轨道II需要点火减速

B. 着陆器在轨道II上由P点运动到S点的时间是着陆器在轨道III上由P点运动到Q点的时间的2

C. 着陆器在轨道IIS点与在轨道IIP点的加速度大小相等

D. 着陆器在轨道IIS点的速度小于在轨道IIIP点速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,, 的长方形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场,题感应强度大小为B,坐标原点O处有一个子源,在某时刻向第一象限发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重不计),速度大小满足,已知粒子在磁场中做周运动的周期为T,则下列说法正确的是(

A. 所以粒子在磁场中运动经历最长的时间为

B. 所以粒子在磁场中运动经历最长的时间小于

C. 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间小于

D. 从磁场上边界飞出的粒子经历最短的时间为

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块AB,它们的质量分别为,弹簧的劲度系数为,C为一固定挡板。系统原先处于静止状态,现开始用力沿斜面方向拉物块A使之向上运动,则物块A从开始运动到物块B刚要离开挡板CA发生的位移等于(

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在水平面上固定有相互垂直的挡板,质量均为的两个小球(均可视为质点)通过铰链用刚性轻杆连接,分别停靠在两挡板上,点的距离为。现用沿方向的恒力作用于上,由静止开始沿挡板运动,沿挡板运动,不计一切摩擦,则下列说法正确的是(

A. 碰到前,杆对一直做正功

B. 碰到前,当的速度最大时,球的加速度为

C. 碰到时的速度大小为

D. 碰到前,的加速度方向始终沿方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小在有磁场时电阻很大并且磁场越强阻值越大为了探测有无磁场利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路电源电动势E和内阻r不变,在没有磁场时,条件变阻器R使电灯发光,当探测装置从无磁场区进入强磁场区(设电灯L不会烧坏),则

A. 电灯L变亮

B. 电流表示数增大

C. 变阻器R的功率增大

D. 磁敏电阻两端的电压减小

查看答案和解析>>

同步练习册答案