【题目】如图所示,在xoy平面坐标系中,x轴上方存在电场强度E=1000v/m、方向沿y轴负方向的匀强电场;在x轴及与x轴平行的虚线PQ之间存在着磁感应强度为B=2T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场宽度为h.一个质量m=2×10-8kg、带电量q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上(0,0.04)的位置以某一初度v0沿x轴正方向射入匀强电场,不计粒子的重力.
(1)若v0=200m/s,ⅰ求粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)若磁场足够宽,求在磁场运动过程中粒子到x轴距离的最大值d.
(3)无论初速度v0大小如何,从该位置射入的所有粒子都能经磁场返回电场,求磁场宽度的最小值hm.
【答案】(1)200m/s,与x轴成45°角 (2)0.083m (3)0.2m
【解析】(1)ⅰ带电粒子垂直进入电场中做类平抛运动,根据牛顿第二定律得:Eq=ma
根据运动学公式有:y=at2
粒子刚进入磁场时竖直分速度大小为:vy=at=200m/s
根据几何关系有:v2=vx2+vy2
tanα=
代入数据解得:v=200m/s,与x轴成45°角
ⅱ.进入磁场后做匀速圆周运动.根据Bqv=m
运动过程中粒子到x轴的最大距离为d=r-rcosα
解得d=0.2(-1)≈0.083m
(2)Bqv=m
d=rrcosθ==
当v0=0时,运动过程中粒子到x轴的距离最大dm=0.2m要粒子经磁场返回电场,即不从磁场下边穿出,磁场的宽度h≥d,所以磁场宽度应为hmin=0.2m
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则下列判断正确的是( )
A. 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于8 Wb/s
B. 在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C. 在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D. 在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】自动充电式电动车将电动车的前轮装有发电机,发电机与蓄电池连接。当骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时,自行车就可以通过发电机向蓄电池充电,将其他形式的能转化成电能储存起来。现有某人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上滑行,第一次关闭自充电装置,让车自由滑行,其动能随位移变化关系如图中的线①所示;第二次启动自充电装置,其动能随位移变化关系如图线②所示,则第二次向蓄电池所充的电能是:
A. 200J B. 250J C. 300J D. 500J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v0,在以后的运动过程中,圆环运动的v-t图象可能是下图中的( )
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,物体A、B、C、D的质量都是m,并都可看作质点,四个物体用细线通过轻质滑轮连接。物体B与C、C与D、D与地面的距离都是L。现将物体A下方的细线剪断,若物体A距离滑轮足够远且不计一切阻力,则( )
A. A上升的最大速度是
B. A上升的最大速度是
C. A上升的最大高度是
D. A上升的最大高度是
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C。已知重力加速度为g。
求:(1)A点距水平面的高度h;
(2)在B点轨道对小车的支持力的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一带电小球固定在光滑水平绝缘的无限大支撑面上的0点,虚线a、b、c、d是它的四条等距离的等势线.一个带电小滑块从等势线d上的1处以水平初速度运动,结果形成了实线所示的小滑块运动轨迹.1、2、3、4、5是等势线与小滑块运动轨迹的一些交点,由此可以判定( )
A. 固定球与小滑块电性一定相反
B. 在整个过程中小滑块的加速度先变大后变小
C. 五个交点中,在位置2处小滑块具有的动能与电势能之和最大
D. 小滑块从位置1到2和从位置3到4的过程中,电场力做功的大小关系是
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为,AB整体、C离转台中心的距离分别为r、l.5r,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为下列说法正确的是
A. B对A的摩擦力一定为3mg
B. B对A的摩擦力一定为3m2r
C. 转台的角速度一定满足
D. 转台的角速度一定满足
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光子,下列说法正确的是( )
A. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光子
B. 由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光波长最短
C. 由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光频率最小
D. 用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂不能发生光电效应
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