q = 2.0×10-7 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场.如图所示.v0与x轴正方向的夹角θ=45°.M点与O点相距为l=m.已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点.不计粒子重力.求:(1) 粒子穿过y轴正半轴的位置以及穿过y轴正半轴时速度与y轴的夹角,(2) x<0区域电场的场强,(3) 试问粒子能否经过坐标原点O? 若不能.请说明原因,若能.请求出粒子从M点运动到N点所经历的时间. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T;

x < 0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场。现有一质量为m = 4.0×10-9kg,带电量为

q = 2.0×10-7 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场,如图所示,v0x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l=m。已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力。求:

(1) 粒子穿过y轴正半轴的位置以及穿过y轴正半轴时速度与y轴的夹角;

(2)  x<0区域电场的场强;

(3) 试问粒子能否经过坐标原点O? 若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间。

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xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4 T;

x<0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场.现有一质量为m=4.0×10-9 kg, 带电荷量为

q=2.0×107 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20 m/s进入磁场,如图11-10所示,v0x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l= m.已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力.求:

(1)粒子穿过y轴正半轴的位置以及此时速度与y轴负方向的夹角;

(2)x<0区域电场的场强;

(3)试问粒子能否经过坐标原点O?若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间.

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xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4 T;x<0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场.现有一质量为m=4.0×10-9 kg, 带电荷量为q=2.0×107 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20 m/s进入磁场,如图11-10所示,v0x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l= m.已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力.求:

(1)粒子穿过y轴正半轴的位置以及此时速度与y轴负方向的夹角;

(2)x<0区域电场的场强;

(3)试问粒子能否经过坐标原点O?若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间.

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xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T;

x < 0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场。现有一质量为m = 4.0×10-9kg,带电量为

q = 2.0×10-7 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场,如图所示,v0x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l=m。已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力。求:

1.粒子穿过y轴正半轴的位置以及穿过y轴正半轴时速度与y轴的夹角;

2. x<0区域电场的场强;

3.试问粒子能否经过坐标原点O? 若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到N点所经历的时间。

 

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xOy平面内,x>0的区域存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=0.4T;
x < 0的区域存在沿x轴正方向的匀强电场。现有一质量为m = 4.0×10-9kg,带电量为
q = 2.0×10-7 C的正粒子从x轴正方向上的M点以速度v0=20m/s进入磁场,如图所示,v0x轴正方向的夹角θ=45°,M点与O点相距为l=m。已知粒子能以沿着y轴负方向的速度垂直穿过x轴负半轴上的N点,不计粒子重力。求:
(1)粒子穿过y轴正半轴的位置以及穿过y轴正半轴时速度与y轴的夹角;
(2)  x<0区域电场的场强;
(3)试问粒子能否经过坐标原点O? 若不能,请说明原因;若能,请求出粒子从M点运动到O点所经历的时间。

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二、选择题:(共48分)

14、B  15、C  16、BD  17、C  18、AD  19、C  20、C  21、BCD

22、实验题:(共18分)

(1)AC (6分)    (2)1B (2分)  E (2分)   G (2分)

 2电路图和实物图各3分,见错无分。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23.物块刚放上传送带时,由牛顿第二定律:

μmg=ma……………………………………1 2’

得:a=4m/s2…………………………………2

物块历时t1后与传送带共速,则:

at1=v0+a0t1…………………………………3 2’

得:t1=1s……………………………………4 1’

此过程中物块的位移为:

s1=at12/2……………………………………5  2’

得:s12m<s=7m…………………………6 2’

故物体此时尚未到达B点,且此后的过程中由于a0<μg,物块将和传送带以共同的加速度运动,设又历时t2到达B点,则:          2’

s-s1=at1t2+a0t22/2…………………………7 2’

得:t2=1s……………………………………8 1’

物体从A到B历时:t=t1+t2=2s…………9 2’

   (其它解法酌情给分)

 

24、(1)小球运动至第一次碰前:

mgh=mv02/2……………………………………………1  2’

碰撞过程,动量守恒:

mv0=(M+m)v1…………………………………………2  2’

碰后压缩弹簧过程中,M、m及弹簧系统机械能守恒:

Epm=(M+m)v12/2……………………………………3  2’

由1、2、3联立解得:

Epm…………………………………………4  2’

(2)第一次碰后小球向BC轨道运动的初速度即为v1,由机械能守恒得:

     …………………………………………5  2’

     由1、2、5联立解得:…………6  2’

(3)小球在BC段运动可等效为单摆,其周期为:

T=………………………………………………7  2’

分析得小球第三次通过B点历时为:

t=……………………………………………8  2’

由78联立解得:t=…………………9  2’

 

 25、(1)粒子在磁场中运动时,由洛仑兹力提供向心力

Bqv0=mv02/R…………………………………………2’   

得:R=1m

过M点做初速度v0的垂线交y轴正方向于P点,则PM=l/cos450

得:PM=2m=2R……………………………………1’

由几何关系得PM为轨迹圆直径,P点即为粒子穿过y轴正半轴的位置

OP=PM sin450m……………………………2’

由圆的对称性得此处速度与y轴夹角为θ=450………………2’

  (2)设粒子由P点到N点历时t1,则:

x方向:v0sin450-Eqt1/m=0……………………………………2’

y方向:v0t1cos450=OP…………………………………………2’

联立求解,代入数据得:t1=0.1s  E=2V/m≈2.82 V/m…2’

  (3)粒子能到达O点…………………………………………………1’

粒子在磁场中的运动周期为:T=2πm/Bq……………………2’

从M点运动到O点经过的轨迹如图:(略)

经历的时间为:t=T/2+3T/4+2t1………………………………2’

代入数据得:t=(π/8+0.2)s≈0.59s……………………………2’

 

 

 

 


同步练习册答案