满分5 > 高中物理试题 >

(强化班学生做)如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大...

(强化班学生做)如图所示,第四象限内有互相正交的匀强电场E与匀强磁场B1,E的大小为0.5×103V/m,B1大小为0.5T.第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里的匀强磁场B2,磁场的下边界与x轴重合.一质量m=1×10-14kg、电荷量q=1×10-10C的带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动,经P点即进入处于第一象限内的磁场B2区域.一段时间后,微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出.M点的坐标为(0,-10),N点的坐标为(0,30),不计微粒的重力,g取10m/s2.求:
(1)请分析判断匀强电场E1的方向并求出微粒的运动速度v;
(2)匀强磁场B2的大小为多大;
(3)B2磁场区域的最小面积为多少?

manfen5.com 满分网
带电粒子在电场与磁场共同作用下做直线运动,则可得洛伦兹力与电场力相平衡.当经过磁场B2区域一段时间后,微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60°角的方向飞出,粒子在磁场B2区域做匀速圆周运动,若要求出B2磁场区域的最小面积,则且带正电微粒以某一速度v沿与y轴正方向60°角从M点沿直线运动,从N点射出夹角相同.所以运动圆弧与直线MP及N点的速度反方向直线相切. 【解析】 (1)粒子在电场与磁场中做直线运动,速度会引起洛伦兹力的变化,因此微粒必做匀速直线运动,所以洛伦兹力与电场力相平衡.则有 B1qv=qE  解之得:=, 根据左手定则可得运动的正电荷所受洛伦兹力方向为:垂直于初速度方向向上,所以电场力的方向与洛伦兹力方向相反,即垂直于速度方向向下. (2)粒子在磁场B2区域内做一段圆弧运动,画出微粒的运动轨迹如图.则有:微粒做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供, 即, 再 由几何关系可知粒子在第一象限内做圆周运动的半径为    解之得 . (3)由图可知,磁场B2的最小区域应该分布在图示的矩形PACD内. 由几何关系易得PD=2Rsin60°=0.2m   所以,所求磁场的最小面积为.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示,长为L的细绳上端系一质量不计的环,环套在光滑水平杆上,在细线的下端另一个质量为m的铁球(可视作质点),球离地的高度h=L,当绳受到大小为3mg的拉力时就会断裂.现让环与球一起以manfen5.com 满分网的速度向右运动,在A处环被挡住而立即停止,A离右墙的水平距离也为L.不计空气阻力,已知当地的重力加速度为g,试求:
(1)在环由运动到被挡住而立即停止瞬间绳对小球的拉力大小如何变化?变化了多少?
(2)在环停止以后的运动过程中,铁球的第一次碰撞点离墙角B点的距离是多少?
查看答案
(选修模块3-5)
(1)下列说法正确的是______
A.比结合能小的原子核结合成比结合能大的原子核时一定吸收核能
B.一定强度的入射光照射某金属发生光电效应时,入射光的频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多
C.根据玻尔理论可知,氢原子辐射出一个光子后,氢原子的电势能减小,核外电子的运动速度增大
D.德布罗意在爱因斯坦光子说的基础上提出物质波的概念,认为只有高速运动的粒子才具有波粒二象性
(2)一个中子轰击铀核(manfen5.com 满分网)可裂变生成钡(manfen5.com 满分网)和氪(manfen5.com 满分网).已知manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网和中子的质量分别是mu、mBa、mKr、mn,则此铀裂变反应的方程为______
92
U+
 
1
n→
 
141
56
Ba+
 
92
36
Kr+3
 
1
n 查看答案
(选修模块3-4)
(1)下列说法正确的是______
A.泊松亮斑有力地支持了光的微粒说,杨氏干涉实验有力地支持了光的波动说.
B.根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生变化的磁场
C.当波源相对于观察者运动时,观察者接受到波的频率发生了变化,这种现象叫多普勒效应
D.在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆周期应该从小球经过平衡处开始计时,以减小实验误差
(2)一列简谐横波沿x轴负方向传播,周期为4s,t=0时刻的波形如图所示.质点O的振动方程为______;质点a平衡位置的坐标xa=5m.质点b平衡位置的坐标xb=3m则质点a和质点b比较,______点先到平衡位置处.
(3)如图所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为d的玻璃砖,入射光束在玻璃砖上表面的入射角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为a,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为b,可以认为光在空气中的速度等于真空中的光速c.求:光在玻璃砖中的传播速度v.
manfen5.com 满分网
查看答案
(选修模块3-3)
(1)如图1所示,用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦),现通过气缸内一电阻丝对气体加热,则图2图象中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是______
(2)一定质量的理想气体从状态A开始做等温膨胀变化到状态B.此过程中气体对外做功为W,则该过程中气体分子的平均动能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),气体______(选填“吸收”或“放出”)热量为______
(3)某小区为居民专门设计了雨水回收系统,一年可回收雨水量1万吨左右,相当于100户居民一年的用水量.请你根据上述数据估算一户居民一天的平均用水中所含有的水分子数约为多少?设水分子的摩尔质量为M=1.8×l0-2kg/mol,阿伏加德罗常数取NA=6.0×l023mol-1.(保留一位有效数字)manfen5.com 满分网
查看答案
有一根细长而均匀的金属材料样品,横截面为边长等于a的正方形,如图所示.此金属材料重约1〜2N,长约为30cm,电阻约为10Ω.巳知这种金属的电阻率为ρ因管线内部空间截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积S,要求实验误差较小,并能测量多组数据.现有如下器材可选:
A.毫米刻度尺B.螺旋测微器
C.电流表(600mA,1.0Ω)D.电流表(3A,0.1Ω)
E.电压表(3V,6kΩ)F.滑动变阻器(2kΩ,0.5A)
G.滑动变阻器(10Ω,2A)H.蓄电池(6V,0.05Ω)
I.开关一个,带夹子的导线若干
(1)除待测金属材料外,应选用的实验器材有______.(只填代号字母).
(2)请在方框中画出你的设计方案的实验电路图.
(3)实验中要测量的物理量及其符号是______
(4)计算金属管线内部空间截面积S的表达式S=______.(用巳知量和所测物理量的符号表示)

manfen5.com 满分网 查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.