如图.直线PQ下方有平行于纸面与PQ成45°的有界匀强电场.电场强度大小未知,PQ上方为方向垂直纸面向里的有界匀强磁场.磁感应强度大小为B.今从PQ上的O点向磁场中射入一个速度大小为V0.方向与PQ成45°角的带负电粒子.该粒子在磁场中运动的半径为R.若该粒子从O点出发记为第一次经过直线PQ.而第五次经过直线MN时恰好又通过O点.不计粒子的重力.求; (1) 电场强度的大小, (2) 该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间, (3) 该粒子再从O点进入磁场后.运动轨道的半径. 解:(1).运动路线如图示.由几何关系得:, ① 2分 由牛顿第二定律: ② 1分 从M点到O点的过程中.设时间为t2, 由类平抛规律得: ③ 1分 ④ 2分 由①②③④得: ⑤ 2分 (2).粒子在M点垂直电场方向进入电场.到达O点时.沿电场线方向的分速度为: ⑥ 1分 返回到O点的速度大小为V.由速度的合成得: ⑦ 1分 设再次进入磁场的半径为,则再由牛顿第二定律得: ⑧ 1分 由以上解得: ⑨ 2分 (3)粒子在磁场中的总时间为 ⑩ 2分 该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间为: (11)1分 由以上可得: l 十四:力.功能.动量综合题 l 33. 如图所示.倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱.相邻两木箱的距离均为l.工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑.逐一与其它木箱碰撞.每次碰撞后木箱都粘在一起运动.整个过程中工人的推力不变.最后恰好能推着三个木箱匀速上滑.已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短.求 l 工人的推力, l 三个木箱匀速运动的速度, l 在第一次碰撞中损失的机械能. 答案:(1),(2),(3). 解析:(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力.推力F.摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有 (2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度根据运动学公式或动能定理有,碰撞后的速度为V2根据动量守恒有,即碰撞后的速度为,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3 从V2到V3的加速度为,根据运动学公式有,得,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有,得就是匀速的速度. (1) 设第一次碰撞中的能量损失为,根据能量守恒有,带入数据得. l 一题多变:平面.加电场 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,在以O为圆心的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.竖直平行正对放置的两长金属板A、K连在电压可调的电路中,Sl、S2为A、K板上的两个小孔,且S1、S2与O位于同一一水平直线上.在距S1、S2延长线为h的右下方,有一水平放置的足够大的荧光屏D,现让电量为g、质量为m的带正电粒子从Sl进入电场,经S2后射向磁场,通过磁场后打在荧光屏D上.忽略粒子进入电场时的速度及其所受重力.
(1)若AK间的电压为U0时,粒子通过磁场后恰好可垂直打到荧光屏上的P点,求圆形磁场的半径R;
(2)移动滑片P,将AK间的电压调为3U0时,粒子打在荧光屏上的Q点,求PQ间的距离.

查看答案和解析>>

如图所示,半径为r、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一竖直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在CD板中央各有一个小孔O2O3O1O2O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MNPQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为LMP两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为M的均匀直导体棒ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路,导轨与导体棒的电阻不计,二者之间的摩擦不计。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑h后开始匀速运动,此时仍然从E点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B′
(2)导体棒ab的质量M
(3)导体棒ab下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

查看答案和解析>>

如图所示,半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3。O1、O2、O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计)。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑后开始匀速运动,此时仍然从点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:

    (1)圆形磁场的磁感应强度B/

(2)导体棒的质量M

    (3)棒下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

查看答案和解析>>

如图所示,半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3。O1、O2、O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计)。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑后开始匀速运动,此时仍然从点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:

    (1)圆形磁场的磁感应强度B/

(2)导体棒的质量M

    (3)棒下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

 

查看答案和解析>>

如图所示,半径为、圆心为O1的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板CD,两板间距离为L,在MN板中央各有一个小孔O2、O3。O1、O2、O3在同一水平直线上,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距也为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,闭合回路(导轨与导体棒的电阻不计)。整套装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,磁场方向垂直于斜面向上。整个装置处在真空室中,有一电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计),以速率v0从圆形磁场边界上的最低点沿半径方向射入圆形磁场区域,最后从小孔O3射出。现释放导体棒ab,其沿着斜面下滑后开始匀速运动,此时仍然从点沿半径方向射入圆形磁场区域的相同粒子恰好不能从O3射出,而从圆形磁场的最高点F射出。求:
(1)圆形磁场的磁感应强度B/
(2)导体棒的质量M
(3)棒下落h的整个过程中,导体棒ab克服安培力做的功为多少?

查看答案和解析>>


同步练习册答案