【题目】在直角坐标系xoy中,A(-0.3,0)、C是x轴上两点,P点的坐标为(0,0.3)。在第二象限内以D(-0.3,0.3)为圆心、0.3m为半径的1/4圆形区域内,分布着方向垂直xoy平面向外、磁感应强度大小为B=0.1T的匀强磁场;在第一象限三角形OPC之外的区域,分布着沿y轴负方向的匀强电场(如图所示)。现有大量质量为kg、电荷量为
C的相同粒子,从A点平行xoy平面以相同速率
m/s沿不同方向射向磁场区域,其中沿AD方向射入的粒子恰好从P点垂直y轴进入电场,恰好通过C点。已知α = 37°,不考虑粒子间的相互作用及其重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子穿越x正半轴的最大值。
【答案】(1) (2)0.5m
【解析】
(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设半径为r,粒子的初速度为v
根据题意和几何知识,可得:r=DP=0.3m v=1×103m/s
沿AD方向的粒子由P点进入电场时,速度方向与y轴垂直。所以,该粒子在电场中做类平抛运动,运动时间为t
OC=vt
OP=at2
OP=OCtanα
qE=ma
E=112.5V/m
(2)若速度方向与x轴正方向的夹角为θ的入射粒子,从x正半轴穿过时距离O点最远。
粒子从F点离开磁场,其中是粒子运动的圆心。由于粒子的运动半径等于磁场的半径,所以四边形
为菱形,
,
,而AD又是竖直方向,所以vF垂直于y轴从
点进入电场,仍做类平抛运动。
运动时间为
粒子到达x轴的坐标为
联合接的
设 ,所以
当k=0.5时
有最大值且为0.5m.
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一质量为M=2.0kg的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,子弹和小物块作用时间极短,如图所示,地面观察着记录了小物块被击中后的速度随时间的变化关系,如图所示(图中取向右运动的方向为正方向),已知传送带的速度保持不变,g取10m/s2
(1)指出传送带速度v的大小和方向;
(2)计算物块与传送带间的动摩擦系数μ?
(3)计算在物块与传送带相对滑动过程系统有多少能量转化为内能?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】(多选)在星球表面发射探测器,当发射速度为v时,探测器可绕星球表面做匀速圆周运动;当发射速度达到v时,可摆脱星球引力束缚脱离该星球.已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1,半径比约为2∶1,下列说法正确的有( )
A.探测器的质量越大,脱离星球所需要的发射速度越大
B.探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C.探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等
D.探测器脱离星球的过程中,势能逐渐增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A和B(均可看作点电荷),分别固定在两点,此时两球间静电力大小为F。仅将A、B球之间距离增大为原来的2倍,则它们间的静电力大小为___________;若保持上述A、B球变化后的距离,用一个不带电的相同金属小球C先与A球接触,再与B球接触,然后移开C,此时A、B球间的静电力大小为___________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,倾角θ=30°、长L=4.5 m的斜面,底端与一个光滑的圆弧轨道平滑连接,圆弧轨道底端切线水平.一质量为m=1 kg的物块(可视为质点)从斜面最高点A由静止开始沿斜面下滑,经过斜面底端B后恰好能到达圆弧轨道最高点C,又从圆弧轨道滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧轨道上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ=
,g=10 m/s2,假设物块经过斜面与圆弧轨道平滑连接处速率不变.求:
(1)物块经多长时间第一次到B点;
(2)物块第一次经过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)物块在斜面上滑行的总路程.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在做“研究平抛物体的运动”实验时:
(1)下列措施中能减小实验误差的措施为______。(选填序号)
A.斜槽轨道末端切线必须水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次要平衡摩擦力
D.小球每次应从斜槽同一位置静止释放
(2)某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分。如图所示,x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向。由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度为_______m/s,物体经过b点时的速度为_______m/s,抛出点的位置是_________(填位置坐标)(g取10m/s2)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是(_____)
A.控制变量法 B.累积法
C.微元法 D.放大法
(2)图示情景正在探究的是(_____)
A.向心力的大小与半径的关系
B.向心力的大小与线速度大小的关系
C.向心力的大小与角速度大小的关系
D.向心力的大小与物体质量的关系
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,光滑绝缘细管与水平面成30°角,在管的上方P点固定一个点电荷+Q,P点与细管在同一竖直平面内,管的顶端A与P点连线水平.电荷量为-q的小球(小球直径略小于细管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,在A处时小球的加速度为a.图中PB⊥AC,B是AC的中点,不考虑小球电荷量对电场的影响.则在+Q形成的电场中( )
A.A点的电势高于B点的电势
B.B点的电场强度大小是A点的4倍
C.小球从A到C的过程中电势能先减小后增大
D.小球运动到C处的加速度为g-a
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