精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

【题目】如图所示的坐标系内,直角三角形OPA区域内有一方向垂直于纸面向外的匀强磁场。在x轴上方,三角形磁场区域右侧存在一个与三角形OP边平行的匀强电场,电场强度为E,方向斜向下并与x轴的夹角为30°,已知OP边的长度为L,有一不计重力、质量为m电荷量为q的带正电的粒子从静止开始经加速电场加速后,以v0的速度从A点垂直于y轴射入磁场;一段时间后,该粒子在OP边上某点以垂直于OP边方向射入电场,最终速度方向垂直于x轴射出电场。求:

(1)加速电压及匀强磁场的磁感应强度大小

(2)带电粒子到达x轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值

(3)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)设加速电场的电压为,由动能定理可得

解得

根据题设,带电粒子垂直边射入电场,设带电粒子在磁场中运动半径为,如图所示,由几何关系可得

在磁场中,洛伦磁力提供向心力则有

解得

(2)设带电粒子到达轴时的速度为,根据几何关系可得,带电粒子刚进入磁场时的动能

带电粒子到达轴时的动能

则有带电粒子到达轴时的动能与带电粒子刚进入磁场时动能的比值

(3)带电粒子在磁场中运动时间为

带电粒子在电场中运动至轴时有

由几何关系可知

带电粒子从射入磁场到运动至轴的时间

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】图甲为风力发电的简易模型,在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁铁转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连,在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则下列说法正确的是(  )

A.磁铁的转速为10r/s

B.该交流电可以直接加在击穿电压为9V的电容器上

C.交流的电压表达式为u=12sin10πtV

D.线圈两端电压的有效值为6V

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某机车发动机的额定功率为P=3.6×106W,该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f=kvk为常数),已知机车的质量为M=2.0×105kg,机车能达到的最大速度为vm=40m/s,重力加速度g=10m/s2。则下列说法正确的是(  )

A.机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9×104N

B.常数k=1.0×103kg/s

C.当机车以速度v=20m/s匀速行驶时,机车所受的阻力大小为1.6×104N

D.当机车以速v=20m/s匀速行驶时,机车发动机的输出功率为9×105W

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2019929日下午在第十三届女排世界杯中,中国女子排球队以十一战全胜的战绩卫冕世界杯冠军,如图所示为运动员朱婷在后排强攻。若运动员朱婷此时正在后排离球网3m处强攻,速度方向水平。设矩形排球场的长为2L,宽为L(实际L9m),若排球(排球可视为质点)离开手时正好在3m线(线)中点P的正上方高h1处,球网高H,对方运动员在近网处拦网,拦网高度为h2,且有h1>h2 >H,不计空气阻力。为了使球能落到对方场地且不被对方运动员拦住,则球离开手的速度v的最大范围是(排球压线不算犯规)

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图(a)所示,AB段是长S=10m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一个质量m=0.1kg的小滑块,静止在A点,受一水平恒力F作用,从A点开始向B点运动,刚好到达B点时撤去力F.小滑块经过半圆弧轨道B点时,用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN,若改变水平恒力F的大小,FN会随之变化,实验得到FN﹣F图象如图(b),g10m/s2

1)若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出,恰好落在A点,则小滑块在C点的速度大小;

2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大?

3)要使小滑块始终不脱离轨道,求水平恒力F的范围;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动。在移动过程中,下列说法正确的是

A. F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和

B. F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和

C. 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能

D. F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为1kg的小球以4m/s的速度与质量为2kg的静止小球正碰,关于碰后的速度v1v2,下面哪些是可能正确的(  )

A.v11m/sv23m/sB.v1=﹣2m/sv23m/s

C.v1v2m/sD.v13 m/sv20.5m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,足够长且表面粗糙的水平传送带与固定斜面的底端通过一段小圆弧平滑连接,传送带以速率v0逆时针匀速转动。时刻将一个可视为质点的小滑块从斜面上某处由静止释放,则从释放到其第一次从传送带上返回斜面底端过程中速率随时间变化的关系图像可能正确的是(  )

A.B.

C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100uA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准,要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50uA刻度。可选用的器材还有:定值电阻R0(阻值14kΩ),滑动变阻器R1(最大阻值1500Ω),滑动变阻器R2(最大阻值500Ω),电阻箱(0~99999.9Ω),干电池(E=1.5Vr=1.5Ω),红、黑表笔和导线若干。

1)欧姆表设计

将图(a)中的实物连线组成欧姆表。__________欧姆表改装好后,滑动变阻器R接入电路的电阻应为____Ω:滑动变阻器选____(填R1R2)。

2)刻度欧姆表表盘

通过计算,对整个表盘进行电阻刻度,如图(b)所示。表盘上ab处的电流刻度分别为2575,则ab处的电阻刻度分别为________

3)校准

红、黑表笔短接,调节滑动变阻器,使欧姆表指针指向___处;将红、黑表笔与电阻箱连接,记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值,完成校准数据测量。若校准某刻度时,电阻箱旋钮位置如图(c)所示,则电阻箱接入的阻值为_______Ω

查看答案和解析>>

同步练习册答案