【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)第一、三、四象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，第二象限存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。兩個(gè)電荷量均為q、質(zhì)量均為m的帶負(fù)電粒子a、b先后以v0的速度從y軸上的P點(diǎn)分別沿x軸正方向和負(fù)方向進(jìn)入第一象限和第二象限，經(jīng)過一段時(shí)間后，a、b兩粒子恰好在x負(fù)半軸上的Q點(diǎn)相遇，此時(shí)a、b兩粒子均為第一次通過x軸負(fù)半軸，P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為d，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，粒子重力不計(jì)，a、b兩粒子間的作用力可忽略不計(jì)。求：

（1）粒子a從P點(diǎn)出發(fā)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間t；

（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小。

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）粒子a進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力

由得R=2d

設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T

粒子a的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得粒子a做圓周運(yùn)動(dòng)對應(yīng)的圓心角

則粒子a從P點(diǎn)出發(fā)到達(dá)Q點(diǎn)的時(shí)間

（2）粒子b做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子b到達(dá)Q點(diǎn)所用的時(shí)間為

在x軸方向有

在y軸方向有

由牛頓第二定律知F=qE=ma

聯(lián)立可得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】要測繪額定電壓為2 V的日常用小電珠的伏安特性曲線，所供選擇的器材除了導(dǎo)線和開關(guān)外，還有以下一些器材可供選擇：

A．電源E（電動(dòng)勢3.0 V，內(nèi)阻可不計(jì)）

B．電壓表V1(量程為0~3.0 V，內(nèi)阻約2 kΩ)

C．電壓表V2(0~15.0 V，內(nèi)阻約6 kΩ

D．電流表A1(0~0.6 A，內(nèi)阻約1 Ω)

E．電流表A2(0~100 mA，內(nèi)阻約2 Ω)

F．滑動(dòng)變阻器R1（最大值10 Ω）

G．滑動(dòng)變阻器R2（最大值2 kΩ）

（1）為減少實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選擇_____.，電流表應(yīng)選擇_____.，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇:________（填各器材的序號(hào)）

（2）為提高實(shí)驗(yàn)精度，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，并畫在下面的虛線框中_____.

（3）實(shí)驗(yàn)中測得一組數(shù)據(jù)如下表所示，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在方格紙上作出該電珠的伏安特性曲線________。

（4）該小電珠的額定功率是_______。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”，如圖1所示，等臂天平的左臂為掛盤，右臂掛有矩形線圈，兩臂平衡。線圈的水平邊長L=0.1m，豎直邊長H=0.3m，匝數(shù)為。線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直線圈平面向里。線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I。掛盤放上待測物體后，調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡，測出電流即可測得物體的質(zhì)量。（重力加速度取）

（1）為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg，線圈的匝數(shù)至少為多少

（2）進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，另選匝、形狀相同的線圈，總電阻，不接外電流，兩臂平衡，如圖2所示，保持不變，在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大，磁場區(qū)域?qū)挾?/span>。當(dāng)掛盤中放質(zhì)量為0.01kg的物體時(shí)，天平平衡，求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，NPQ是由光滑細(xì)桿彎成的半圓弧，其半徑為R，半圓弧的一端固定在天花板上的N點(diǎn)，NQ是半圓弧的直徑，處于豎直方向，P點(diǎn)是半圓弧上與圓心等高的點(diǎn)。質(zhì)量為m的小球A(可視為質(zhì)點(diǎn))穿在細(xì)桿上，通過輕繩與質(zhì)量也為m的小球B相連，輕繩繞過固定在C處的輕小定滑輪。將小球A移到P點(diǎn)，此時(shí)CP段輕繩處于水平伸直狀態(tài)，CP＝2R，然后將小球A由靜止釋放。不計(jì)一切摩擦，已知重力加速度為g，在小球A由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到圓弧最低點(diǎn)Q的過程中，下列說法正確的是( )

A.小球A的動(dòng)能可能先增大后減小

B.小球A始終比小球B運(yùn)動(dòng)得快(釋放點(diǎn)P除外)

C.當(dāng)小球A繞滑輪轉(zhuǎn)過30°時(shí)，小球A的動(dòng)能為

D.小球A剛釋放時(shí)，小球A、B的加速度大小分別為aA＝0、aB＝g

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場區(qū)域MNPQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為5 T，磁場寬度d＝0.55 m，有一邊長L＝0.4 m、質(zhì)量m1＝0.6 kg、電阻R＝2 Ω的正方形均勻?qū)w線框abcd通過一輕質(zhì)細(xì)線跨過光滑的定滑輪與一質(zhì)量為m2＝0.4 kg的物體相連，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，將線框從圖示位置由靜止釋放，物體到定滑輪的距離足夠長．(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：

(1)線框abcd還未進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)過程中，細(xì)線中的拉力為多少？

(2)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求線框剛釋放時(shí)ab邊距磁場MN邊界的距離x多大？

(3)在(2)問中的條件下，若cd邊恰離開磁場邊界PQ時(shí)，速度大小為2 m/s，求整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中ab邊產(chǎn)生的熱量為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)．已知Np經(jīng)過一系列α衰變和β衰變后變成Bi，下列選項(xiàng)中正確的是(　　)

A.Bi的原子核比Np的原子核少28個(gè)中子

B.Np經(jīng)過衰變變成Bi，衰變過程可以同時(shí)放出α粒子、β粒子和γ粒子

C.衰變過程中共發(fā)生了7次α衰變和4次β衰變

D.Np的半衰期等于任一個(gè)Np原子核發(fā)生衰變的時(shí)間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣細(xì)桿AB，水平放置于被固定的帶負(fù)電荷的小球的正上方，小球的電荷量為Q，可視為點(diǎn)電荷．a、b是水平細(xì)桿上的兩點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))套在細(xì)桿上，由a點(diǎn)靜止釋放，在小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是( )

A. 小球速度先增大后減小

B. 小球速度一直減小

C. 小球速度一直增大

D. 小球與負(fù)電荷組成的系統(tǒng)電勢能先減少后增加

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平軌道BC兩端連接豎直的光滑圓弧，質(zhì)量為2m的滑塊b靜置在B處，質(zhì)量為m的滑塊a從右側(cè)圓弧的頂端A點(diǎn)無初速釋放，滑至底端與滑塊b發(fā)生正碰，碰后粘合在一起向左運(yùn)動(dòng)，已知圓弧的半徑為R＝0.45 m，水平軌道長為L＝0.2 m，滑塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，重力加速度取g＝10 m/s2。求：

(1)兩滑塊沿左側(cè)圓弧上升的最大高度h；

(2)兩滑塊靜止時(shí)的位置。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻強(qiáng)電場中的△PAB平面平行于電場方向，C點(diǎn)為AB的中點(diǎn)，D點(diǎn)為PB的中點(diǎn)。將一個(gè)帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn)，電場力做功WPA=1．6×10－8J；將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，電場力做功WPB=3．2×10－8J。則下列說法正確的是（ ）

A. 直線PC為等勢線

B. 若將該粒子從P點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，電場力做功為WPC=2．4×10－8J

C. 電場強(qiáng)度方向與AD平行

D. 點(diǎn)P的電勢高于點(diǎn)A的電勢

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案