图8-4 (2013·武汉一中质检)如图8-4所示.一个质量为m.带电荷量为+q的小球以初速度v0自h高度处水平抛出.不计空气阻力.重力加速度为g. (1)若在空间竖直方向加一个匀强电场.发现小球水平抛出后做匀速直线运动.求该匀强电场的场强E的大小, (2)若在空间再加一个垂直纸面向外的匀强磁场.小球水平抛出后恰沿圆弧轨迹运动.落地点P到抛出点的距离为h.求该磁场磁感应强度B的大小. [解析] (1)小球做匀速直线运动.说明重力和电场力平衡.根据平衡条件.有 mg=qE 解得:E=. (2)再加匀强磁场后.小球做圆周运动.洛伦兹力充当向心力.设轨道半径为R.根据几何关系得.P点到抛出点的水平距离为: x==h 由R2=(R-h)2+x2[来源:Z§xx§k.Com] 解得:R= 由qv0B=得B=. [答案] 巧用临界条件.妙解对称问题 图8-5 (2013·长沙一中质检)如图8-5所示.在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场.一质量为m=5.0×10-8 kg.电量为q=1.0×10-6 C的带电粒子.从静止开始经U0=10V的电压加速后.从P点沿图示方向进入磁场.已知OP=30 cm.(粒子重力不计.sin 37°=0.6.cos 37°=0.8).求: (1)带电粒子到达P点时速度v的大小, (2)若磁感应强度B=2.0T.粒子从x轴上的Q点离开磁场.求QO的距离, (3)若粒子不能进入x轴上方.求磁感应强度B′满足的条件. [技法攻略] (1)对带电粒子的加速过程.由动能定理知qU=mv2 代入数据得:v=20 m/s. (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动有: qvB=得R= 代入数据得:R=0.50 m 而OP/cos 53°=0.50 m 故圆心一定在x轴上.轨迹如图所示.由几何关系可知: OQ=R+Rsin 53° 故OQ=0.90 m. (3)带电粒子不从x轴射出.由几何关系得: OP>R′+R′cos 53°① R′=② 由①②并代入数据得: B′>T=5.33 T [答案] 0.90 m (3)B>5.33 T 图8-6 如图8-6所示.在真空中半径r=3.0×10-2 m的圆形区域内.有磁感应强度B=0.2T.方向如图的匀强磁场.一束带正电的粒子以初速度v0=1.0×106 m/s从磁场边界上直径ab的a端沿各个方向射入磁场.且初速方向都垂直于磁场方向.若该束粒子的比荷=1.0×108 C/kg.不计粒子重力.求: (1)粒子在磁场中运动的最长时间. (2)若射入磁场的速度改为v=3.0×105 m/s.其他条件不变.试用斜线画出该束粒子在磁场中可能出现的区域.要求有简要的文字说明.(sin 37°=0.6.cos 37°=0.8) [技法攻略] (1)由牛顿第二定律得qv0B=m 解得R==5.0×10-2m>r=3.0×10-2 m 因此要使粒子在磁场中运动的时间最长.则粒子在磁场中运动的圆弧所对应的弦长最长.从图中可以看出.以直径ab为弦.R为半径所作的圆.粒子运动的时间最长. 设该弦对应的圆心角为2α.而T= 运动时间tmax=×T= 又sin α==.故tmax=6.5×10-8 s. (2)R==1.5×10-3 m<r 粒子在磁场中可能出现的区域:如图中以Oa为直径的半圆及以a为圆心Oa为半径的圆与磁场相交的部分.绘图如图. [答案] (1)6.5×10-8 s (2)见技法攻略 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图8-7-4所示为甲、乙两质量不同的物体分别受到恒力作用后,其动量p与时间t的关系图象.则甲、乙所受合外力F与F的关系是(图中直线平行)…(    )

图8-7-4

A.F<F

B.F=F

C.F>F

    D.无法比较F和F的大小

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如图8-1-4所示,线框匝数为n、面积为S,线框平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则此时穿过线框平面的磁通量为________;若线框绕轴OO′转过30°,则穿过线框平面的磁通量为________.

图8-1-4

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某同学用图8-6-4所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律.图中PQ是斜槽,QR为水平槽.实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹.重复上述操作10次,得到10个落点痕迹.再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹.重复这种操作10次.图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点.B球落点痕迹如图8-6-5所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.

         

                         图8-6-4                                                图8-6-5

(1)碰撞后B球的水平射程应取为___________cm.

(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?___________ (填选项号).

A.水平槽上未放B球时,测量A球落点位置到O点的距离

B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离

C.测量A球或B球的直径

D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)

E.测量G点相对于水平槽面的高度

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如图8-7-4所示,在光滑的水平面上有一长l=2 m的木板C,在它的两端各有一块挡板.C的质量mc=5 kg,在C的中央,并排放着两个可视为质点的滑块A和B,mA=1 kg,mB=4 kg.开始时A、B、C均处于静止状态,并且A、B间夹有少量炸药,炸药爆炸使得A以vA=6 m/s的速度水平向左滑动.如果A、B与C间的摩擦可忽略不计(爆炸后A、B质量不变),两滑块中任一块与挡板碰撞后和挡板黏在一起,爆炸和碰撞的时间都可忽略.求:

   图8-7-4

    (1)当两个滑块都与挡板黏在一起后,板C的速度是多大?

    (2)从爆炸开始到两个滑块都与挡板碰撞为止,板C的位移是多大?方向如何?

   

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如图8-3-4所示,一根一端封闭、一端开口向上的均匀玻璃管,长l=96 cm,用一段长h=20 cm的水银柱封住长h1=60 cm的空气柱,温度为27 ℃,大气压强p0=76 cmHg,问温度至少要升高到多少度,水银柱才能全部从管中溢出?

图8-3-4

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同步练习册答案