【题目】如图所示,在坐标系xOy的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ,第三象限存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B0的匀强磁场Ⅱ,第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场,第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,且第二象限和第四象限内的电场强度大小相等。一质量为m、电荷量为+q的粒子,从y轴上的A点(0,-R)沿x轴负方向射入第三象限,随后从C点垂直于x轴进入第二象限,然后从y轴上D点沿与y轴成45°角的方向离开电场,在磁场Ⅰ中运动一段时间后,从x轴上F点进入第四象限,恰好又能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ,以后做周期性运动。不计粒子重力,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)磁场Ⅰ的磁感应强度B1的大小;
(3)粒子的运动周期T。
【答案】(1) (2)B1=B0 (3)
【解析】
结合运动学公式及电场、磁场方面的内容可以把答案求解出来
(1)根据题意可知,带电粒子在第三象限做半径为R的匀速圆周运动。
由
可得
在第二象限的电场中,粒子沿电场方向做匀加速直线运动,有
粒子的加速度大小
由于粒子从D点射出时与y轴的夹角为45°,所以有
综合以上解得
(2)粒子进入磁场Ⅰ时的速度大小为
OD间的距离大小为
根据运动轨迹可知,粒子在磁场Ⅰ中做半径为的匀速圆周运动,然后从F点射出时速度方向与x轴负方向的夹角大小也为45°
根据
联立以上可解得
B1=B0
(3)粒子在磁场Ⅱ中做周期的圆周运动,所以运动时间
在磁场Ⅰ做周期的圆周运动,所以运动时间
由于粒子从x轴上的F点进入第四象限,恰好乂能从A点垂直y轴射入磁场Ⅱ,因此可知粒子在两个电场中的运动时间相同,均为
故粒子运动的周期为
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】两质点A、B从同一地点、同时开始运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是
A.A质点一直做匀加速运动;B质点先加速后减速,B质点8 s末速度为零
B.A、B两质点在4 s末相遇
C.在0~4s内,A在B前面运动,且两质点间的距离越来越大
D.在4s~8 s内,A质点的位移小于B质点的位移
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在匀强磁场中,一个静止的原子核发生了一次α衰变,生成新的原子核Th,新原子核Th和α粒子的运动方向与磁场垂直。若不计衰变后粒子间的作用力,关于新原子核Th和α粒子在磁场中的运动,下列说法正确的是( )
A.运动的速率之比为2 :119
B.运动的半径之比为2 :117
C.运动的周期之比为2 :117
D.衰变过程中发生了质量亏损
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形图如图所示,已知此时A质点偏离平衡位置的位移为30 cm,B质点刚要开始振动,质点振动的周期T=0.4 s。下列说法正确的是( )
A.此时质点B将沿y轴负方向运动
B.波的传播速度为10 m/s
C.质点A的振动方程表达式为
D.质点A再次回到平衡位置的时刻是
E.从质点A开始振动到质点B开始振动经历的时间为s
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,图中质点A的振动图象如图乙所示.则下列说法中错误的是( )
A.这列波的波速是25m/s
B.这列波沿x轴负方向传播
C.质点A在任意的1s内所通过的路程都是0.4m
D.若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象,则另一列波的频率为1.25Hz
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,内壁光滑的气缸固定在水平地面上,活塞的质量为m=1kg、面积为S=10 cm2,一劲度系数为k=200 N/m的弹簧一端连接在活塞下表面的中心,另一端连接在地面上水平放置的力传感器上,弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p1=8×104Pa,长度为L=15cm,温度为T=300 K,活塞下方的气体和外界大气是连通的,外界大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求弹簧的形变量;
(2)通过给电阻丝通电,缓慢升高封闭气体的温度,当传感器的示数大小和未加热气体时的示数大小相同时,求此时封闭气体的温度。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,O点为简谐横波的波源.振幅为5 cm的波从O点分别沿x轴向正方向和负方向传播,Oa=3 m,Ob=4 m,Oc=6 m.t=0时,波源O由平衡位置开始竖直向下振动;t=6s时,质点a第一次到达最高点,同时质点c刚好开始振动.则下列说法中正确的是
A.该波的周期为4 s
B.0~10 s内,质点b走过的路程是0.3 m
C.该波的波速为0.75 m/s
D.t =6 s时质点b经过平衡位置向上运动
E.当质点c向下运动时,质点a一定向上运动
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况,利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验,重物质量m,小车质量M已通过实验测得。
(1)打点计时器使用的电源是________(填选项前的字母)。
A.交流电源B.直流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是________(填选项前的字母)。
A.不挂重物,小车静止放在木板上,把长木板右端逐渐垫高,直到小车开始运动,不再改变右端高度,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
B.小车静止放在木板上,挂上重物,给重物下边再逐渐添加钩码,观察小车能否运动,小车能向下运动时,即认为平衡了摩擦力和其他阻力
C.不挂重物,把长木板右端逐渐垫高,打开电源,轻推小车,通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀,如果均匀,则认为平衡了摩擦力和其他阻力
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……,如图所示,实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg,从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功WOB=________,打B点时小车的动能为EkB=________。
(4)选取纸带上不同点,可以通过作Ek-W来探究动能定理。
假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,该同学仍然认为小车所受拉力大小为mg,则从理论上分析,小车的动能Ek与拉力对小车做功W的图像可能图中的_______。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一细U型管两端均开口,用两段水银柱封闭了一段空气柱在管的底部,初始状态气体温度为T1=280K,各段的长度分别为L1=20cm,L2=15 cm,L3=10 cm,h1=4 cm,h2=20 cm。现使气体温度缓慢升高,大气压强为P0=76 cm不变。
(1)若当气体温度升高到T2时,右侧水银柱开始全部进入竖直管,求此时的温度T2;
(2)在T2的基础上继续升温至T3时,右侧水银柱变成与管口相平,求温度T3。
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