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【题目】由于芝麻总是从下往上开花的,人们经常用芝麻开花节节高形容人们步步高升、生活越过越好之意。通过控制电场和磁场,可以利用带电粒子的运动轨迹描绘芝麻开花节节高的景象。如图甲,在挡板MN下方有竖直向下的匀强电场,一个质量为m103kg,电荷量q=﹣0.1C的微粒以v2m/s向上匀速运动,选取微粒运动到距离挡板L5mO点为零时刻,施加一个如图乙做周期性变化的磁场,磁感应强度大小为B0.1T,选择垂直纸面向里为磁场的正方向。重力加速度g10m/s2,计算结果可以用π表示。试求:

1)电场强度的大小;

2)带电微粒在t2s时距离O点距离;

3)带电微粒从O点到挡板需要的时间。

【答案】10.1N/C2)(40.8πm3)(2.5+1.2πs

【解析】

1)微粒向上匀速运动,由受力平衡可知:qEmg

代入数据解得:E0.1N/C

2)加了磁场后,微粒在重力、电场力、洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,且洛伦兹力提供向心力即:

代入数据解得:R0.2m

微粒运动一周的时间T,则

解得:T=(0.2πs

结合图乙可画微粒的运动轨迹,由于0.6π20.8π,所以微粒正向上匀速运动,距离O点距离h

则有:hvt2T

解得:h=(40.8πm

3)由于O点到挡板距离1.2π51.6π,所以微粒从O点到挡板需要的时间t0

则:t0+6T

代入数据解得t0=(2.5+1.2πs

练习册系列答案
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B.气体内能一直增加

C.气体一直对外做功

D.气体一直从外界吸热

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A. ab中的感应电流方向由ba

B. ab中的感应电流逐渐减小

C. ab所受的安培力保持不变

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A. B. C. D.

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A. 飞船在椭圆轨道上正常运行时具有的机械能

B. 飞船在椭圆轨道距离地心r2时的速度大小

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D. 该飞船在近地点的加速度为

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A. v= B. v= C. v= D. v=

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A. 橡皮筋的方向

B. 两条细线间的夹角

C. 橡皮筋伸长的长度

D. 两个弹簧测力计的示数

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同步练习册答案