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【題目】如圖所示,坐標平面第Ⅰ象限內存在水平向左的勻強電場,在距y軸左側區域存在寬度為a=0.3m的垂直紙面向里的m勻強磁場,磁感應強度為B(大小可調節)。現有質荷比為kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以一定初速度v0垂直x軸射入電場,且以v=,方向與y軸正向成60°的速度經過P點進入磁場,OA=0.1m,不計重力,求:

(1)粒子在A點進入電場的初速度v0為多少;

(2)要使粒子不從CD邊界射出,則磁感應強度B的取值范圍;

(3)粒子經過磁場后,剛好可以回到A點,則磁感應強度B為多少。

【答案】(1) (2)(3)

【解析】

(1)粒子在電場中做類平拋,豎直方向不受力,為勻速

(2) 粒子在磁場中做勻速圓周運動,當軌跡與邊相切時恰好不出磁場線,此時有

解得

根據牛頓第二定律可得

解得

解得

即要使粒子不從邊界射出,則磁感應強度的取值范圍為

(3)粒子運動軌跡如圖所示,出磁場時速度與軸正方向夾角為,做勻速直線運動后回到點,設出磁場處為點。

由幾何關系可得

粒子在電場中做類平拋,則有

則有

解得

根據牛頓第二定律可得

解得

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】現要用圖甲所示的裝置來探究“加速度與質量之間的關系”,實驗時忽略小車所受導軌對它的摩擦力,在傾斜導軌的B2點處有一時間傳感器,能記錄小車從傾斜導軌B1點下滑到B2點的時間。實驗步驟如下。完成下述步驟中所缺少的內容。

①按圖甲安裝好實驗器材,用刻度尺測出B1B2之間的距離s

②將小車置于B1處并用彈簧秤沿導軌向上拉著小車并保持靜止,讀出此時的拉力F

③讓小車自B1處靜止釋放,小車通過B2后,記下時間傳感器測得小車從B1運動到B2的時間t

④再將小車置于B1處,往小車中增加鉤碼,設所加鉤碼總質量為m。為保持小車與鉤碼的合外力F不變,可采用如下方法:用彈簧秤沿著導軌拉著小車靜止,調節導軌傾角的旋鈕使導軌 ___,直到彈簧秤的讀數為____為止。然后重復步驟③;

⑤多次往小車中增加鉤碼,然后重復步驟④;

⑥利用實驗中所測得的數據做出了如圖乙所示的圖像,本實驗中測得BB之間的距離s=1.50m,那么根據該圖像求得小車的質量M=________kg,小車所受的合外力大小為F=__________(計算結果保留三位有效數字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質量m =20 kg的物體, 在大小恒定的水平拉力F的作用下,沿水平面做直線運動。0~2sF與物體的運動方向相反,2~4sF與物體的運動方向相同,物體的vt圖像如圖所示。g10m/s2,則(

A.拉力F的大小為100 N

B.t=4s時,拉力F的瞬時功率為120W

C.0~4s內,拉力F所做的功為480J

D.0 ~4s內,物體克服摩擦力做的功為320J

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】欲測量G表的內阻和一個電源的電動勢E內阻要求:測量盡量準確、能測多組數據且滑動變阻器調節方便,電表最大讀數不得小于量程的待測元件及提供的其他實驗器材有:

A、待測電源E:電動勢約,內阻在

B、待測G表:量程,內阻在

C、電流表A:量程2A,內阻約

D、電壓表V:量程300mV,內阻約

E、定值電阻

F、滑動變阻器:最大阻值,額定電流1A

G、電阻箱

H、開關S一個,導線若干

1)小亮先利用伏安法測量G表內阻

①圖甲是小亮設計的實驗電路圖,其中虛線框中的元件是______填元件序號字母

②說明實驗所要測量的物理量______

③寫出G表內阻的計算表達式______

2)測出后,小聰把G表和電阻箱串聯、并將接入電路的阻值調到,使其等效為一只電壓表,接著利用伏安法測量電源的電動勢E及內阻r

①請你在圖乙中用筆畫線,將各元件連接成測量電路圖,

______

②若利用測量的數據,作出的G表示與通過滑動變阻器的電流I的關系圖象如圖丙所示,則可得到電源的電動勢______V,內阻______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,H1H2是同種金屬材料(自由電荷為電子)、上下表面為正方形的兩個霍爾元件,H1的邊長和厚度均為H2邊長和厚度的2倍。將兩個霍爾元件放置在同一勻強磁場B中,磁場方向垂直于兩元件正方形表面。在兩元件上加相同的電壓,形成圖示方向的電流,MN兩端形成霍爾電壓U,下列說法正確的是( )

A.H1中的電流強度是H2中電流強度的2

B.H1H2M端電勢高于N端電勢

C.H1中產生的霍爾電壓是H2中產生的霍爾電壓的2

D.H1中產生的霍爾電壓等于H2中產生的霍爾電壓

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】軸上固定兩個點電荷,其靜電場中軸上各點的電勢如圖所示,下列說法正確的是(  )

A.為同種電荷,且均在的區域內

B.為同種電荷,兩點在兩電荷之間

C.為異種電荷,且均在的區域內

D.為異種電荷,且均在的區域內

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是簡易多用電表的電路原理圖,圖中E是電源,是定值電阻,是可變電阻,表頭的滿偏電流為、內阻為600 Ω,其表盤如圖乙所示,最上一行刻度的正中央刻度值為“15”。圖中虛線方框內為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連,該多用電表有5個擋位,分別為:直流電流1 A擋和擋,歐姆擋,直流電壓2.5 V擋和10 V擋。

1)若用歐姆擋測二極管的反向電阻,則A端所接表筆與二極管的________(填)極相接觸,測得的結果如圖乙中a所示,則該二極管的反向電阻為________

2)某次測量時多用電表指針位置如圖乙中b所示,若此時B端是與“1”相連的,則多用電表的示數為________;若此時B端是與“4”相連的,則多用電表的示數為________

3)根據題中所給的條件可得的阻值之和為________Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是不帶電的球,質量是金屬小球,帶電量為,質量為,兩個小球大小相同且均可視為質點。絕緣細線長,一端固定于點,另一端和小球相連接,細線能承受的最大拉力為。整個裝置處于豎直向下的勻強電場中,場強大小,小球靜止于最低點,小球以水平速度和小球瞬間正碰并粘在一起,不計空氣阻力。整體能夠做完整的圓周運動且繩不被拉斷,。則小球碰前速度的可能值為(  )

A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd表示一定質量的理想氣體狀態變化中的四個狀態,圖中adT軸平行,cdp軸平行,ab的延長線過原點,則下列說法中正確的是(  )

A.氣體在狀態a時的體積大于在狀態b時的體積

B.從狀態b到狀態a的過程,氣體吸收的熱量一定等于其增加的內能

C.從狀態c到狀態d的過程,氣體分子的平均動能不變,但分子的密集程度增加

D.從狀態a到狀態d的過程,氣體對外做功,內能不變

E.從狀態b到狀態c的過程,氣體從外界吸收的熱量一定大于其對外做的功

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