练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，真空中有直角坐标系xOy，P（a，-b）是坐标系中的一个点，a、b均为大于0的常数．在y＞0的区域内存在着垂直于xOy平面的匀强磁场，在y＜0的区域内存在着方向竖直向下的匀强电场，电场强度未知．一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子从坐标原点O以速度v0沿y轴正方向射出，粒子刚好能够到达P点，不计粒子的重力．求：
    （1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
    （2）粒子从O点运动到P点的时间t．
    分析：质点进入匀强磁场后，受到洛伦兹力，做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出半径，由牛顿第二定律求出磁感应强度B的大小．由左手定则判断B的方向．根据时间与周期的关系求出质点在磁场中运动的时间．质点进入第四象限后，做匀速直线运动，由位移与速度求出时间，再求总时间．
    解答：解：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径R=
    a
    2
    精英家教网
    由洛伦兹力提供向心力qv0B=m
    v
    2
    0
    R

    得B=
    2mv0
    qa

    （2）粒子在磁场中运动的时间t1=
    πR
    v0
    =
    πa
    2v0

    粒子从离开磁场到经过P点经历的时间t2
    b=
    1
    2
    a
    t
    2
    2
    ，v0=a
    t
     
    2

    或利用
    v0
    2
    =
    b
    t2

    联立解得：t2=
    2b
    v0

    粒子从O运动到P的时间 t=t1+t2
    得t=
    πa+4b
    2v0

    答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为B=
    2mv0
    qa
    ．
    （2）粒子从O点运动到P点的时间t=
    πa+4b
    2v0
    ．
    点评：解决本题的关键知道粒子在磁场中做匀速圆周运动，在电场中做匀减速直线运动，结合粒子在磁场中的半径公式和周期公式进行求解．
    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： 题型：

    如图所示，真空中有甲、乙、丙三个完全相同的单摆，摆球都带正电，摆线绝缘．现在乙的悬点放一带正电的小球，在丙所在空间加一竖直向下的匀强电场，则甲、乙、丙做简谐振动的周期T1、T2、T3的大小关系为
    T1=T2＞T3
    T1=T2＞T3
    ，从相同高度由静止开始释放，三者运动到最低点的动能EK1、EK2、EK3的大小关系为
    EK1=EK2＜EK3
    EK1=EK2＜EK3
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，则以下说法中正确的是（T1和T2分别为两根丝线的弹力）（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，真空中有以O′为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度为B．圆的最下端与x轴相切于直角坐标原点O，圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切，在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场，在坐标系第四象限存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小也为B的匀强磁场，现从坐标原点O沿y轴正方向发射速率相同的质子，质子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动，然后进入电场到达x轴上的C点．已知质子带电量为+q，质量为m，不计质子的重力、质子对电磁场的影响及质子间的相互作用力．求：
    （1）质子刚进入电场时的速度方向和大小；
    （2）OC间的距离；
    （3）若质子到达C点后经过第四限的磁场后恰好被放在x轴上D点处（图上未画出）的一检测装置俘获，此后质子将不能再返回电场，则CD间的距离为多少．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，真空中有以O1为圆心，半径为r=10cm的圆形匀强磁场区域，坐标原点O为圆形磁场边界上的一点．磁场的磁感应强度大小为B=0.2T，方向垂直于纸面向外．在x≥r的空间内分布有方向竖直向下、大小为E=4×105V/m的匀强电场．现有一质子源从O点向纸面内的各个不同方向发射质子，速率均为v=2.0×106m/s，设质子质量为m=1.6×10-27kg（不计质子的重力），电荷q=1.6×10-19C．求
    （1）沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间；
    （2）沿与x轴正方向成60°角射入磁场的质子到达x轴时的位置．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，真空中有以O1为圆心，r为半径的圆形匀强磁场区域，坐标原点O为圆形磁场边界上的一点．磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场．从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子，设质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为e，质量为m．求：
    （1）质子射入磁场时的速度大小；
    （2）速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间；
    （3）速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案