【题目】如图所示,竖直线MN左侧存在水平向右的匀强电场,右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场其磁感应强度大小B=π×10-2T,在P点竖直下方, m处有一垂直于MN的足够大的挡板。现将一重力不计、比荷=1×106C/kg的正电荷从P点由静止释放,经过△t=1×10-4s,电荷以v0=1×104m/s的速度通过MN进入磁场。求:
(1)P点到MN的距离及匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电荷打到挡板的位置到MN的距离;
(3)电荷从P点出发至运动到挡板所用的时间。
【答案】(1)0.5m;100N/C(2)0.28m(3)4.67×10-4s
【解析】
(1)根据平均速度公式求解P点到MN的距离;根据牛顿第二定律结合运动公式求解匀强电场的电场强度E的大小;
(2)电荷在磁场中做匀速圆周运动,画出运动的轨迹,结合结合关系求解电荷打到挡板的位置到MN的距离;
(3)根据几何关系求解电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角,根据求解时间;根据运动公式求解在电场中的运动时间.
(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,P点到MN的距离为
解得x=0.5m
由速度公式v0=at
由牛顿第二定律qE=ma
解得E=100N/C
(2)电荷在电场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:
解得
运动周期
电荷在电场、磁场中的运动轨迹如图,
Q点到挡板的距离为
则,即
A点到MN的距离x=rcos600=m=0.28m.
(3)电荷在电场中运动的总时间:
电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为
电荷在磁场中运动的总时间
解得
则电荷从P点出发至运动到挡板所需的时间为
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,有一垂直于纸面向外的磁感应强度为B的有界匀强磁场(边界上有磁场),其边界为一边长为L的正三角形,A、B、C为三角形的顶点.今有一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以速度v=从AB边上某点P既垂直于AB边又垂直于磁场的方向射入磁场,然后从BC边上某点Q射出.则( )
A. |PB|<B. |PB|<
C. |QB|≤D. |QB|≤
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】人们平时所用的钟表,精度高的每年大约会有1分钟的误差,这对日常生活是没有影响的,但在要求很高的生产、科研中就需要更准确的计时工具。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的,精度可以达到每2000万年误差1秒。某种原子钟利用氢原子从高能级向低能级跃迁发出的电磁波来计时,一群处于n=3能级的氢原子向低能级跃迁,已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,电子的电荷量e=1.6×10-19C,辐射出的电磁波的最小频率约为
A. 4.6×1015HzB. 4.6×1014Hz
C. 2.4×1015HzD. 2.9×1016Hz
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,电阻不计的两光滑导轨沿斜面方向平铺在绝缘斜面上,斜面倾角为θ,导轨间距为L,导轨中部和下方各有一边长为L的正方形匀强磁场区域,磁感应强度大小均为B、方向均垂直斜面。质量为m的金属棒ab水平放置在下方磁场区域中,质量未知的金属棒cd水平放置于上方某处。某时刻由静止释放cd棒,当cd棒刚进入导轨中部的磁场区域时由静止释放ab棒,之后cd棒恰好匀速穿过中部的磁场区域而ab棒静止不动,已知两金属棒的电阻均为R,重力加速度为g。则
A. 上、下两磁场方向相同
B. cd棒的质量为m
C. cd棒通过导轨中部的磁场区域的过程中,克服安培力做功为mgLsinθ
D. cd棒的释放点到导轨中部磁场上边界的距离为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】已知地球质量为M,半径为R,自转周期为T,地球同步卫星质量为m,引力常量为G.有关同步卫星,下列表述正确的是( )
A. 卫星距地面的高度为
B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C. 卫星运行时受到的向心力大小为G
D. 卫星运行的向心加速度大于地球表面的重力加速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】下列说法错误的是
A. 卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型
B. β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
C. 对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
D. 根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动加速度增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】不久的将来,在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律.悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动.现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄.在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示.a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
①由以上信息,可知a点__________(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;
②由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s2;
③由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_________m/s;
④由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是__________m/s.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是( )
A. 小球通过最高点时的最小速度vmin=
B. 小球通过最低点时的最小速度vmin=
C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力
D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,半径R=0.3m的竖直圆槽型光滑轨道与水平轨道AC相切于B点,水平轨道的C点固定有竖直挡板,轨道上的A点静置有一质量m=1kg的小物块(可视为质点).现给小物块施加一大小为F=25N、方向水平向右的恒定拉力,使小物块沿水平轨道AC向右运动,当运动到AB之间的D点(图中未画出)时撤去拉力,小物块继续滑行到B点后进入竖直圆槽轨道做圆周运动,当物块运动到最高点时,由压力传感器测出小物块对轨道最高点的压力为10/3N.已知水平轨道AC长为2m,B为AC的中点,小物块与AB段间的动摩擦因数=0.45,重力加速度g=10.求:
⑴小物块运动到B点时的速度大小;
⑵拉力F作用在小物块上的时间t.
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com