精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】在xoy直角坐标系中,第Ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第Ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场.初速度为零、带电量为q、质量为m的离子经过电压为U的电场加速后,从x上的A点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的P点且垂直y轴进入电场区域,在电场偏转并击中x轴上的C点.已知OA=OC=d.求:

(1)电场强度E
(2)磁感强度B的大小.

【答案】
(1)解:设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由

带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:

依题意可知:r=d

带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由运动学公式得

d=vt ⑤

又qE=ma ⑥

联立①②③可解得: …⑧

答:电场强度E为


(2)解:设带电粒子经电压为U的电场加速后获得速度为v,由

带电粒子进入磁场后,洛仑兹力提供向心力,由牛顿第二定律:

依题意可知:r=d

带电粒子在电场中偏转,做类平抛运动,设经时间t从P点到达C点,由运动学公式得

d=vt ⑤

又qE=ma ⑥

联立①④⑤⑥可解得:

答:磁感强度B的大小为


【解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,由平抛运动的知识可求得电场强度为E.(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,由几何关系可得出半径,由洛仑兹力充当向心力可得出磁感应强度B;
【考点精析】解答此题的关键在于理解洛伦兹力的相关知识,掌握洛伦兹力始终垂直于v的方向,所以洛伦兹力一定不做功,以及对感应电流的方向的理解,了解通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.(左手定则).

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】物体的加速度有两个表达式,关于这两个表达式,下面说法正确的是()

A. aΔv成正比,与Δt成反比

B. 前一式表示a是描述速度变化的快慢,后式表明aFm决定的

C. 两式均为矢量式,前一式中aΔv方向相同,后一式中aF方向相同

D. 两式均为矢量式,但aFΔv的方向一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某小组“验证牛顿第二定律”的实验装置如下图,长木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。

(1)该小组研究加速度和拉力关系时,得到的图象将会是图

(2)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:1、2、3、4、5、6、7是计数点每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a= m/s2 保留三位有效数字

(3)某同学在研究加速度和质量关系时,记录下如下数据,请在下面的坐标纸中选择合理的坐标,描出相关图线,并可以由图线可以得到实验结论:

次数

1

2

3

4

5

质量m/g

200

300

400

500

600

加速度a/m˙s-2

1.00

0.67

0.50

0.40

0.33

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器拉钩上,用来测量绳对小车的拉力,探究在小车以及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图像。

(1)图线不过坐标原点的原因是:_____________________________

(2)本实验中是否仍需要砂和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量______(填“是”或“否”);

(3)由图像求出小车和传感器的总质量为_______kg.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2015年4月16曰,中国南车设计制造的全球首创超级电容储能式现代电车在宁波下线,不久将成为二三线城市的主要公交用车.这种超级电车的核心是我国自主研发、全球首创的“超级电容器”.如图所示,这种电容器安全性高,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十二年,且容量超大(达到9500 F),能够在10s内完成充电.下列说法正确的是( )

A.该“超级电容器”能储存电荷
B.该“超级电容器”的电容随电压的增大而增大
C.该“超级电容器”放电过程中把化学能转化为电能
D.充电时电源的正极应接“超级电容器”的负极

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,判断实验过程中线圈中有无感应电流.(填“有”或“无”)

①把磁铁插入线圈 感应电流.
②把磁铁放在线圈内不动 感应电流.
③实验表明只要(填“闭合”或“不闭合”)电路内的磁通量发生(填“变化”或“不变”),就会产生感应电流.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ

1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。

2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】汽车以10m/s的速度在平直公路上行驶,刹车时的加速度大小为2m/s2 , 则自驾驶员踩刹车开始,经过2s与6s时汽车的位移大小之比为( )
A.2:3
B.3:2
C.16:25
D.25:16

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图.如图(b)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到.回答下列问题:

(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成(填“线性”或“非线性”)关系.
(2)由图(b)可知,a﹣m图线不经过原点,可能的原因是存在
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实脸中应采取的改进措施是 , 钩码的质量应满足的条件是

查看答案和解析>>

同步练习册答案