【题目】如图所示,平行金属板P、Q水平放置,两板间距离为d,板间存在垂直于平行金属板的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B1 , 两板间电势差为U.现有质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,以某一速度沿垂直电场和磁场方向射入金属板P、Q间,恰好沿直线通过平行金属板.粒子离开金属板匀速飞行一段距离后进入另一边界为圆形的匀强磁场区域(未画出),圆形区域内磁场的磁感应强度大小为B2 , 方向垂直纸面向外,粒子在圆形区域内速度方向改变90°时离开圆形区域,不计粒子所受重力,整个装置处在真空中.求:
(1)粒子速度大小;
(2)粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径;
(3)圆形区域的最小面积.
【答案】
(1)
解:粒子在金属板P、Q间做匀速直线运动
解得:v=
答:粒子速度大小为
(2)
解:设粒子在圆形磁场区域中做圆周运动的半径为R,由洛仑兹力提供向心力得:
解得:R=
答:粒子在圆形区域内做匀速圆周运动的轨道半径
(3)
解:粒子在圆形磁场区域运动中轨迹如图,由几何关系知:圆心角α=90°,由题意可知最小圆形磁
场区域是以 圆轨迹弦长为直径的圆.设圆形有界磁场区为r,有
则最小面积为:s=πr2=
答:圆形区域的最小面积为
【解析】(1)由题意粒子沿直线通过复合场区,由竖直方向受力平衡可以求得粒子速度的大小.(2)由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子做匀速圆周运动的轨道半径.(3)未知圆形区域的最小直径是以轨迹圆对应的弦长为直径,由此可以求出圆形区域的最小面积.
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】甲球的重力是乙球的2倍,甲、乙分别从距同一水平地面高H、2H处同时自由落下(H足够大),下列说法正确的是( )
A.同一时刻甲的速度比乙大
B.下落到距地面同一高度时,甲、乙的速度相同
C.下落过程中甲的加速度大小是乙的2倍
D.在自由下落的全过程,甲球平均速度小于乙球平均速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,粗细均匀的“T”型细管竖直放置,竖直管A、B的两端封闭,水平管C的右端开口且与大气相通.当光滑活塞上不施加外力时,A、B两部分空气柱的长度均为30cm,竖直管中水银柱长度为15cm,C管中水银柱长度为4.2cm.大气压p0=75cmHg.现用外力缓慢推动活塞,恰好将C管中水银全部推入竖直管中;固定活塞,再将“T”型细管以水平管C为轴缓慢转动90°,求这时A端空气柱的长度.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,马拉着车在平直公路上行驶.关于马与车的相互作用,下列说法中正确的是( )
A.马拉车的力大于车拉马的力
B.马拉车的力小于车拉马的力
C.马拉车的力与车拉马的力,只有在车匀速运动时大小才相等
D.马拉车的力与车拉马的力大小始终相等,与车做何种运动无关
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某激光雷达测飞行导弹的速度,每隔0.01s发出一激光脉冲,第一个脉冲发出后经t1接受到反射脉冲,第二个脉冲发出后经t2接受到反射脉冲,并设雷达和导弹在一条直线上,求导弹的飞行速度?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】哈三中每周一全校师生都有进行隆重的升旗仪式,国歌响起开始升旗,当国歌结束国旗恰好升到旗杆顶端.已知国歌从响起到结束的时间是48s,红旗上升的高度是17.6m.若国旗先向上做匀加速运动,时间持续4s,然后做匀速运动,最后做匀减速运动,减速时间也为4s,红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.国旗匀加速运动时加速度大小为a=0.1m/s2
B.国旗匀速运动时速度大小为v=0.2m/s
C.国旗匀加速过程与匀减速过程的平均速度相同
D.国旗匀加速过程与匀减速过程的加速度相同
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】图1为“研究匀变速直线运动的规律”的装置,已知打点计时器打点周期T=0.02s,请完成以下问题:
(1)关于本实验的说法正确的是
A.本实验应在释放小车之前接通打点计时器的电源
B.电火花计时器和电磁打点计时器接到交流和直流电源上均可工作
C.电火花计时器和电磁打点计时器工作电压相同
D.电火花计时器和电磁打点计时器工作频率相同
E.纸带上若相邻两个计数点之间有n个打点计时器打出的点,则对应两计数点间的时间为0.02n秒
F.砝码盘中的砝码个数越多,释放小车后在纸带上打点个数越多
(2)如图2所示为打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出s1=3.20cm,s2=4.30cm,则打计数点1时的速度表达式v1=(用s1、s2、T表示),小车加速度大小a=m/s2 .
(3)若算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的v﹣t图象如图3所示,根据图象可得出小车运动的加速度为a=m/s2 , 0.03s内小车通过的位移大小s=m.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一个小球以速度v1=6m/s与墙碰撞,反弹的速度v2=4m/s,碰撞的时间为0.2s.则小球与墙碰撞过程中的加速度,下列说法正确的是( )
A.加速度大小为10m/s2 , 方向与v1相同
B.加速度大小为10m/s2 , 方向与v1相反
C.加速度大小为50m/s2 , 方向与v1相同
D.加速度大小为50m/s2 , 方向与v1相反
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0Ω,外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则( )
A.交流电压表 V 的示数为220V
B.电路中的电流方向每秒钟改变50次
C.交流电压表 V 的指针会左右偏转
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
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