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如图在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右.一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出.已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比.

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带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,找出圆心根据牛顿第二定律并结合几何关系列式;在电场中做类似平抛运动,垂直电场线方向做匀速直线运动,平行电场线方向做初速度为零的匀加速直线运动,根据分位移公式列式,最后联立方程组求解. 【解析】 粒子在磁场中做匀速圆周运动(如图).由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心O应在分界线上,OP长度即为粒子运动的圆弧的半径R.由几何关系得 R2=l12+(R-d)2 ① 设粒子的质量和所带正电荷分别为m和q,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得   ② 设P'为虚线与分界线的交点,∠POP'=α,则粒子在磁场中的运动时间为   ③ 式中  ④ 粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度为v,方向垂直于电场.设粒子加速度大小为a,由牛顿第二定律得 qE=ma ⑤ 由运动学公式有  ⑥ l2=vt2 ⑦ 式中t2是粒子在电场中运动的时间 由①②⑤⑥⑦式得  ⑧ 由①③④⑦式得  答:电场强度与磁感应强度大小之比为,粒子在磁场与电场中运动时间之比为.
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考点分析:
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(1)导线中感应电流的大小;
(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化.
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某同学用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示.图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.
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完成下列真空:(重力加速度取9.8m/s2
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出|y1-y2|=______m,|y1-y3|=______m,|x1-x2|=______m(保留一位小数).
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用(1)中读取的数据,求出小球从运动到所用的时间为______s,小球抛出后的水平速度为______(均可用根号表示).
(3)已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m.设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失manfen5.com 满分网,=______%(保留一位有效数字)
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某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻.完成下列测量步骤:
(1)检查多用电表的机械调零.
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处.
(3)将红、黑表笔______,进行欧姆调零.
(4)测反向电阻时,将______表笔接二极管正极,将______表笔接二极管负极,读出电表示数.
(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘______(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、(4).
(6)测量完成后,将选择开关拔向______位置.
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A.从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光
B.屏上有一亮区,其宽度小于AB边的长度
C.屏上有一亮区,其宽度等于AC边的长度
D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
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以初速度v竖直向上抛出一质量为m的小物体.假定物块所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( )
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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