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【題目】如圖所示,虛線MN為勻強電場和勻強磁場的分界線,勻強電場場強大小為E,方向豎直向下且與邊界MNθ=45°角,勻強磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向外。在電場中有一點P,P點到邊界MN的豎直距離為d.。現將一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放。粒子第一次進入磁場后,經過時間t,將磁感應強度大小突然變為B′,方向不變,此后粒子恰好被束縛在該磁場中。(不計粒子所受重力,電場和磁場范圍足夠大)求:

(1)粒子進入磁場時的速度大小;

(2)B′有最小值時,經過的時間t為多少?

(3)B′的最小值為多少?

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

粒子在電場中被加速,根據動能定理求解進入磁場時的速度;粒子恰好被束縛在該磁場中時B′最小時軌跡圓與虛線邊界相切根據幾何關系求解經過時間t在磁場中轉過的角度從而求解t;由幾何關系求解粒子恰被束縛在磁場中時的圓的半徑,從而求解B′.

(1)粒子在電場中被加速,則qEd=mv2

解得

(2)當將磁感應強度大小突然變為B′,此后粒子恰好被束縛在該磁場中,則粒子的運動軌跡如圖;

由幾何關系可知:

解得

(3)由幾何關系可知:R+Rcosθ=2r

解得B′=2(2-)B

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定金屬電阻率的實驗中,如圖1所示,用螺旋測微器測金屬絲的直徑的測量值d=______mm.如圖2所示,是多用電表的“×10”歐姆擋經過正確步驟測量金屬絲電阻時多用電表指針的位置,則金屬絲阻值的測量值R=______Ω,若測出金屬絲長度的測量值為L,則該金屬絲電阻率的表達式ρ=______(用dRL表示)。

用半偏法測定電流表G的內阻的實驗中,如圖:

(1)實驗電路連接好后,主要操作步驟如下:(把未完整的操作步驟填寫完整)

接通S1,調節R1,使電流表G指針偏轉到滿刻度;

再接通S2,保持阻值不變,調節______,使電流表G指針偏轉到滿刻度的一半;

讀出R2的阻值,即認為電流表的內阻rg=______

(2)此電路測量出的電流表的內阻比真實值______(填”“”)

(3)為了減少誤差,電源電動勢應盡量選______(填”“)一點好。

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【題目】一列火車總質量m=500t,發動機的額定功率P=6×105W,在軌道上行駛時,軌道對列車的阻力Ff是車重的0.01倍。(取g=10m/s2)

(1)求列車在水平軌道上行駛的最大速度;

(2)在水平軌道上,發動機以額定功率P工作,求當行駛速度為v1=10m/s時,列車的瞬時加速度a1的大小;

(3)列車在水平軌道上以36km/h的速度勻速行駛時,求發動機的實際功率P′;

(4)若列車從靜止開始保持0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動,求這一過程維持的最長時間。

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【題目】如圖所示,電源電動勢E和內阻r一定,R1R2是定值電阻,R3是光敏電阻(光敏電阻阻值隨光照強度的增加而變小)。閉合開關,當照射到R3的光照強度變化時,R2功率變大,以下判斷正確的是 ( )

A. 電流表示數一定變大

B. 電壓表示數一定變小

C. R3的功率一定變大

D. 照射到R3的光照強度一定增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖8所示,要使Q線圈產生圖示方向的電流,可采用的方法有 [ ]

A. 閉合電鍵K

B. 閉合電鍵K后,把R的滑動方向右移

C. 閉合電鍵K后,把P中的鐵心從左邊抽出

D. 閉合電鍵K后,把Q靠近P

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用圖示裝置研究平拋運動及其特點.他的實驗操作是:在小球A、B處于同一高度時用小錘輕擊彈性金屬片使A球水平飛出同時B球被松開.

他觀察到的現象是:小球A、B (填同時不同時)落地;

讓A、B球恢復初始狀態用較大的力敲擊彈性金屬片.A球在空中運動的時間將 (填變長’.不變變短);

上述現象說明:平拋運動的時間與 大小無關平拋運動的豎直分運動是 運動.

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【題目】如圖所示,ABCD是一個盆式容器,盆內側壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC是水平的,其長度d=0.40 m,盆邊緣的高度為h=0.30 m,在A處放一個質量為m的小物塊并讓其從靜止下滑。已知盆內側壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動摩擦因數為μ=0.10。小物塊在盆內來回滑動,最后停下來,則停的地點到B的距離為(   )

A. 0.40 mB. 0.30 mC. 0.20 mD. 0

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【題目】如圖所示,某一滑道由斜坡和水平滑道組成,斜坡頂端A距水平滑道高度為h,傾角為θ,水平粗糙滑道BC段長為d,水平滑道CD段光滑。將輕彈簧的一端水平連接并固定在墻上,另一自由端恰位于水平滑道C點。物塊從斜坡A處靜止下滑,從斜坡進入水平滑道時,在底端B點處無能量損失(即速度大小不變)。已知物塊質量為m,物塊與斜坡AB、水平滑道BC間的動摩擦因數均為μ,整個過程空氣阻力不計,重力加速度為g。則:

(1)求物塊滑到B點時的速度大小?

(2)求彈簧為最大壓縮量時的彈性勢能Ep

(3)若物塊質量m=3 kg,斜坡傾角θ=370,重力加速度g取10 m/s2。彈簧第一次達到最大壓縮量時的彈性勢能Ep隨物塊不同下滑高度h變化關系如圖所示,物塊能第一次被彈回后不沿斜坡上滑,則物塊從斜坡頂端A點下滑高度h應滿足什么條件?

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【題目】如圖所示在垂直紙面向里的勻強磁場的邊界上有兩個質量和電荷量均相同的正負離子(不計重力),從點O以相同的速度先后射入磁場中入射方向與邊界成則關于正負離子在磁場中運動的說法中正確的是( )

A. 運動軌跡的半徑相等

B. 運動時間相同

C. 重新回到邊界時速度的大小和方向不相同

D. 重新回到邊界時的位置與O點的距離相等

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