满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场,电场强度为E.在x轴上...

如图所示,在x轴下方的区域内存在方向与y轴相同的匀强电场,电场强度为E.在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感应强度为B.y轴下方的A点与O点的距离为d.一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放,经电场加速后从O点射入磁场.不计粒子的重力作用.
(1)求粒子在磁场中运动的轨道半径r.
(2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E.求E
(3)若电场强度E等于第(2)问Emanfen5.com 满分网,求粒子经过x轴时的位置.

manfen5.com 满分网
(1)带电粒子先在电场中加速后进入磁场中偏转.根据动能定理求加速获得的速度,由牛顿第二定律和向心力公式结合求磁场中运动的半径; (2)要使粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,画出粒子的运动轨迹,由几何知识求出轨迹半径,由上题结论求E. (3)若电场强度E等于第(2)问E的,求粒子在磁场中运动的轨迹半径,画出粒子的运动轨迹,由几何知识求经过x轴时的位置. 【解析】 (1)粒子在电场中加速,由动能定理得  ① 粒子进入磁场后做圆周运动,有  ② 解得粒子在磁场中运动的半径   ③ (2)要使粒子之后恰好不再经过x轴,则离开磁场时的速度方向与x轴平行,运动情况如图①,由几何知识可得      ④ 由以上各式解得    ⑤ (3)将代入可得磁场中运动的轨道半径   ⑥ 粒子运动情况如图②,图中的角度α、β满足  cosα==   即α=30°   ⑦ 则得  β=2α=60°             ⑧ 所以  粒子经过x轴时的位置坐标为  ⑨ 解得  ⑩ 答: (1)粒子在磁场中运动的轨道半径r为. (2)要使粒子进入磁场之后不再经过x轴,电场强度需大于或等于某个值E.E为. (3)若电场强度E等于第(2)问E的,粒子经过x轴时的位置为x=.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
为了从货车上卸货,工人在车厢旁倾斜架放一梯子,让质量为m的货箱顺着可视为平滑斜面的梯子下滑,如图.已知车厢顶部离地的高度为h,梯子所在斜面的倾角θ=45°,货箱从车厢顶部所在高度处由静止释放,货箱与梯子间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度为g.
(1)求货箱沿梯子下滑的加速度大小和货箱下滑至地面时的速度大小.
(2)若工人先用轻绳绑紧货箱,再让货箱从原位置由静止下滑,下滑过程使用平行于梯子的轻绳向上拉货箱,货箱匀加速下滑,到达地面时的速度为manfen5.com 满分网,求货箱下滑过程克服轻绳拉力做功的平均功率P.

manfen5.com 满分网 查看答案
某同学用如图1的装置验证机械能守恒定律.
①安装打点计时器时,纸带的两个限位孔必须处在同一______线上.
②接通电源,让打点计时器正常工作后,松开______
③将纸带上打出第一个点记为0,并在离0点较远的任意点依次选取几个连续的点,分别记为1,2,3,….量出各点与0点的距离h,算出各点对应的速度,分别记为v1至v6,数据如下表:
代表符号v1v2v3v4v5v6
数值
(m/s)
 2.802.993.193.483.593.78
表中有一个数据有较大误差,代表符号为______
④修正数据后,该同学计算出各点对应速度的平方值,并作v2-h图象,若得出的直线斜率为k,则可测出重力加速度g=______.与真实值相比,测出的g值______.(填“偏小”或“偏大”)

manfen5.com 满分网 查看答案
在“描绘某种电阻的伏安特性曲线”的实验中,所用器材有电阻元件,直流电源,滑动变阻器R,电流表A1(量程50mA,内阻约40Ω),电流表A2(量程200mA,内阻约10Ω),电压表V(量程3V,内阻约2kΩ),开关,导线若干.实物连接图如图所示,实验中测出的8组数据如下表格所示.
次数U/VI/A
1
21.000.010
31.400.020
41.800.038
52.100.060
62.400.080
72.500.100
82.700.140
①实验中使用的电流表是______(填“A1”或“A2”).当电压为2.40V时,该元件的电阻值为______Ω(结果保留二位有效数字).
②根据实物连线图,实验原理电路图应选下图中______
manfen5.com 满分网
③闭合开关后,反复移动变阻器的滑动片P,电压表和电流表都无示数,则电路的故障可能为______(填“电阻元件断路”或“变阻器的滑动片损坏”).
④该元件的阻值随电流的增大而______

manfen5.com 满分网 查看答案
如图是“嫦娥一号”卫星奔月示意图,下列表述正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.卫星绕月运行时,地球的万有引力提供向心力
B.卫星绕月的轨道半径越小,速度也越小
C.卫星在绕月圆轨道上的运动周期与月球质量有关
D.卫星在地月转移轨道奔月时,地球引力对其做负功
查看答案
如图匀强电场,带负电的粒子沿电场线从a运动到b,若粒子只受电场力作用,则( )
manfen5.com 满分网
A.a、b两点电势相等
B.粒子的电势能增加
C.粒子从a运动到b过程加速度保持不变
D.粒子做匀加速直线运动
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.