精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示,在xoy平面内y轴右侧有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场方向垂直纸面向外;分成III两个区域,I区域的宽度为d,右侧磁场II区域还存在平行于xoy平面的匀强电场,场强大小为E,电场方向沿y轴正方向。坐标原点O有一粒子源,在xoy平面向各个方向发射质量为m,电量为q的正电荷,粒子的速率均为v。进入II区域时,只有速度方向平行于x轴的粒子才能进入,其余被界面吸收。不计粒子重力和粒子间的相互作用,求:

(1)某粒子从O运动到O'的时间;

(2)I区域内有粒子经过区域的面积;

(3)粒子在II区域运动,当第一次速度为零时所处的y轴坐标。

【答案】(1)(2)(3)0

【解析】

(1)根据洛伦兹力提供向心力可得

则轨迹半径为

粒子从运动到的运动的示意图如图所示:

粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角为

周期为

所以运动时间为

(2)根据旋转圆的方法得到粒子在I区经过的范围如图所示,沿有粒子通过磁场的区域为图中斜线部分面积的大小:

根据图中几何关系可得面积为

(3)粒子垂直于边界进入II区后,受到的洛伦兹力为

II区受到的电场力为

由于电场力小于洛伦兹力,粒子将向下偏转,当速度为零时,沿方向的位移为,由动能定理得

解得

所以第一次速度为零时所处的y轴坐标为0

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】我国蛟龙号深潜器经过多次试验,终于在2012627日以7062.68m的深度创下我国深潜最新纪录,这预示着它可以抵达全球99.8%的海底。假设在某次试验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线(如图甲所示)和速度图像(如图乙所示),则下列说法正确的是(

A.图中h3的代表本次下潜最大深度

B.全过程中最大加速度是0.025 m/s2

C.6~10min内,深潜器的加速度不变

D.深潜器加速度向上发生在3~4min6~8min的时间段内

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。

1)电磁打点计时器是一种使用________(填交流直流")电源的计时仪器,它的工作电压是4~6V,当电源的频率为50Hz时,它每隔_______s打一次点,

2)使用打点计时器时,接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序,应该是___

A.先接通电源,后释放纸带

B.先释放纸带,后接通电源

C.释放纸带的同时接通电源

D.哪个先,哪个后都可以

3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,如图所示,纸带上按时间顺序取为ABCD四个计数点,每两个点之间还有四个点未画出,用尺子测得各点的距离为s1=3.62cms2=4.75cms3=5.88cm.根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动,在记数点C所代表的时刻,纸带运动的瞬时速度是_______m/s;小车的加速度是_________m/s2.(以上两空小数点后保留两位数字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】《大国工匠》节目中讲述了王进利用“秋千法”在1000kV的高压线上带电作业的过程。如图所示,绝缘轻绳OD一端固定在高压线杆塔上的O点,另一端固定在兜篮上。另一绝缘轻绳跨过固定在杆塔上C点的定滑轮,一端连接兜篮,另一端由工人控制。身穿屏蔽服的王进坐在兜篮里,缓慢地从C点运动到处于O点正下方E点的电缆处。绳OD一直处于伸直状态,兜篮、王进及携带的设备总质量为m,不计一切阻力,重力加速度大小为g。关于王进从C点运动到E点的过程中,下列说法正确的是(  )

A.工人对绳的拉力可能先增大后减小

B.OD的拉力一定越来越大

C.ODCD两绳拉力的合力大小始终等于mg

D.当绳CD与竖直方向的夹角为30°时,工人对绳的拉力为mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】测量金属丝的电阻率实验。

1)用螺旋测微器测量金属丝直径,示数如图甲所示,则金属丝直径的测量值d=_______mm

2)在设计测量金属丝电阻Rx的实验电路时需要思考两个问题:

①如何选择电流表的接法?

如图乙所示,某同学采用试触的方法,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化,而电流表示数没有明显变化。据此应该选择电流表_______(填写内接外接)的电路。

②如何选择滑动变阻器的接法?

已知待测金属丝的电阻约为20Ω,实验室提供的滑动变阻器的最大阻值为,电源电动势为3V,需要选择滑动变阻器的_____________(填写分压式限流式”) 接法。

3)图丙是测量金属丝电阻的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的最左端。请根据(2)中选择的电路,完成实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表和电流表均处于安全状态____________

4)请你写出金属丝电阻率的计算式____________(用待测金属丝电阻的测量值Rx、直径的测量值d、长度的测量值L表示)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示为某质点做直线运动的vt图像。已知t0时刻质点的速度为v02t0时刻质点的速度为2v0。图中OAAB是关于A点中心对称的曲线,由此可求出的物理量有(  )

A.2t0时刻的加速度

B.0t0时间内的位移

C.02t0时间内的位移

D.t02t0时间内的平均速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】世界最长的跨海大桥一港珠澳大桥建成,2018121日起,首批粤澳非营运小汽车可免加签通行港珠澳大桥跨境段,极大方便了游客出行。2020124日至25日,中央广播电视总台春节联欢晚会在港珠澳大桥白海豚岛设分会场。驱车数百米长的引桥,经过主桥,可往返于香港澳门两地。下列说法正确的是(  )

A.通过很长引桥,减小了汽车重力沿桥面方向的分力

B.通过很长引桥,减小了汽车对桥面的压力

C.汽车通过主桥最高点时,重力的瞬时功率不为零

D.汽车通过主桥最高点时,处于超重状态

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列关于弹力与摩擦力说法中正确的是  

A.静止在桌面上的书本受到的弹力是由书本发生弹性形变产生的

B.两物体间有弹力但不一定有摩擦力,而有摩擦力则一定有弹力

C.物体所受的滑动摩擦力或静摩擦只能充当阻力,不能充当动力

D.物体所受的滑动摩擦力方向可以与物体运动的方向相同也可以相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】通过实验测量金属丝的电阻率。

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,某次测量示数如图所示,可得金属丝直径的测量值d=________mm

(2)按图所示的电路测量金属丝的电阻Rx(阻值约为)。实验中除开关、若干导线之外还提供了下列器材:

器材(代号)

规格

电压表(V1

量程03V,内阻约3k

电压表(V2

量程015V,内阻约15k

电流表(A1

量程03A,内阻约0.01

电流表(A2

量程00.6A,内阻约0.1

滑动变阻器(R1

总阻值约20

滑动变阻器(R2

总阻值约500

电源(E

电动势约为3.0V

从以上器材中选择合适的器材进行测量,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________(填器材代号);

(3)若通过测量获得,金属丝的长度l、直径d,电阻Rx,由此可计算得出金属丝的电阻率ρ=________

(4)如果将器材中的滑动变阻器R1R2分别接入上图的电路中,调节滑动变阻器的滑片P的位置,以R表示滑动变阻器可接入电路的最大阻值,以RP表示滑动变阻器接入电路的电阻值,以U表示Rx两端的电压值。在下图中所示的两条曲线中,表示接入R1时的U变化的图像是________(选填ab),并根据图像回答,本实验选择滑动变阻器R1R2进行实验的理由________

查看答案和解析>>

同步练习册答案