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【题目】如图所示,纸面内有一直角坐标系xOy,在第一象限内是沿x轴正方向、场强大小为E的匀强电场,在第二象限内是垂直于纸面向里的匀强磁场B(大小未知),在第三、第四象限内是垂直于纸面向外的匀强磁场B′(大小未知),一质量为m,电荷量为e的正粒子从无限靠近y轴的M点以速度v0沿MO方向射出,经x轴上的N点进入第四象限,而后从x轴负半轴N′点(与N点关于O点对称)进入第二象限,最后恰好似沿y轴正方向的速度打在y轴正半轴上,已知tan∠OMN=1/2,粒子重力不计,试求:

(1)M、O间距离lO、N间距离d;

(2)的值.

【答案】(1) ;(2)

【解析】

(1)粒子在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律可以求出l、d.

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,作出粒子运动轨迹求出粒子轨道半径,应用牛顿第二定律求出磁感应强度,然后求出磁感应强度

粒子运动轨迹如图中虚线所示

(1) 由题意知:已知tan∠OMN=,则:O、N间的距离:d=

粒子从M点到N点做类平抛运动,d=at12=t12,l=v0t1

解得:l=,d=

(2) 粒子在磁场中做匀速圆周运动,粒子进入磁场时速度方向与y轴负方向间夹角为θ,

tanθ=2tan∠OMN=1,解得:θ=45°,

由几何知识得,粒子在磁场B′中做圆周运动的轨道半径:r′=d,

粒子在磁场B中做匀速圆周运动的轨道半径为r,

由几何知识得,圆心角:α=θ=45°,

cosα=,解得:r=(2+)d,

粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力,

由牛顿第二定律得:evB′=m,evB=m

解得:=(﹣1)。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用单摆测定重力加速度的实验中:

1)某同学分别选用四种材料不同、直径相同的实心球做实验,各组实验的测量数据如下。若要计算当地的重力加速度值,应选用第________组实验数据。

组别

摆球材料

摆长L/m

最大摆角

全振动次数N/

1

0.40

15°

20

2

1.00

50

3

0.40

15°

10

4

1.00

50

2)以上实验中,若完成n 次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得的摆线长(悬点到摆球上端的距离)为 L,用刻度尺测得摆球的直径为 d. 用上述物理量的符号写出测重力加速度的一般表达式 g_____

3)实验中某同学发现测得的重力加速度的值总是偏大,下列原因中可能的是_____

A.实验室处在高山上,距离海面太高

B.单摆所用的摆球质量太大了

C.实际测出 n 次全振动的时间 t,误作为(nl)次全振动的时间

D.以摆线长作为摆长来计算

4)甲同学选择了合理的实验装置后,测量出几组不同摆长L和周期T的数值,画出如图T2L图象中的实线OM,并算出图线的斜率为k,则当地的重力加速度g________

5)乙同学也进行了与甲同学同样的实验,但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径,则该同学做出的T2L图象为_________

A.虚线①,不平行OM B.虚线②,平行OM

C.虚线③,平行OM D.虚线④,不平行OM

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【题目】如图,N匝矩形导线恒以角速度ω绕对称轴OO′匀速转动,线圈面积为S,线框电阻、电感均不计,在OO′左侧有磁感应强度为B的匀强磁场,外电路接有电阻R理想电流表A,那么可以确定是(  )

A. 从图示时刻起,线框产生的瞬时电动势为E=NBωSsinωt

B. 交流电流表的示数I=NBS

C. R两端电压的有效值U= NBS

D. 一个周期内R的发热量Q=

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【题目】一匀强电场的方向平行于xoy平面,平面内三点位置如图所示,三点的电势分别为,下列说法正确的是(

A. 电场强度的大小为

B. 坐标原点处的电势为

C. 电子在a点的电势能比在b点的低

D. 电子从b点运动到c点,电场力做功为

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【题目】如图所示,在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动.已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A. 将运动员和自行车看做一个整体,整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

B. 运动员受到的合力大小为m,做圆周运动的向心力大小也是m

C. 运动员做圆周运动的角速度为vR

D. 如果运动员减速,运动员将做离心运动

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【题目】放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度E,即E=.下列说法正确的是

A. 若将放入该点的电荷从电场中移出,则该点的电场强度变为0

B. 若将放入该点的电荷量增加一倍,则该点的电场强度将减少一半

C. 放入该点的电荷所受的静电力的方向就是该点的电场强度的方向

D. 电场强度的国际单位是N/C

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【题目】中国科学2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。

如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管漂移管组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106 m/s,进入漂移管E时速度为1×107 m/s,电源频率为1×107 Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2。质子的荷质比取1×108 C/kg。求:

1漂移管B的长度;

2相邻漂移管间的加速电压。

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【题目】201811月,第十二届中国国际航空航天博览会在广东珠海如期举行,首次亮相航展的空军航空大学红鹰飞行表演队为现场观众带来了八机钻石筋斗、丘比特之箭等精彩动作,如图所示。下列关于红鹰飞行表演的说法中正确的是(  )

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【题目】学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵.你认为下列理解正确的是(  )

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