满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,真空中有(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强...

manfen5.com 满分网如图所示,真空中有(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电量为e,质量为m,不计重力及阻力的作用,求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标.
(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律求速度. (2)质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场,在磁场中运动的时间t1=T;进入电场后做类平抛运动,由运动学公式求电场中运动的时间,即可求得总时间. (3)若质子速度方向与x轴正方向成30°角射入磁场,在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,画出轨迹,由几何关系的运动学公式结合求出到达y轴的位置坐标. 【解析】 (1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有evB=m,① 可得v=② (2)质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场,在磁场中运动的时间t1=T=,③ 进入电场后做抛物线运动,沿电场方向运动r后到达y轴,因此有④ 所求时间为⑤ (3)质子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示. P点距y轴的距离x1=r+r•sin30°=1.5r⑥ 因此可得质子从进入电场至到达y轴所需时间为  ⑦ 质子在电场中沿y轴方向做匀速直线运动, 因此有⑧ 质子到达y轴的位置坐标为⑨ 答: (1)质子射入磁场时的速度大小是; (2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间为+; (3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标是r+Br.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,某人乘雪橇从雪坡A点滑至B点,接着沿水平地面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg,A点距地面的高度为20m,人与雪橇在BC段所受阻力恒定.图表中记录了人与雪橇运动过程中的有关数据.求:(取g=10m/s2
位置ABC
速度(m/s)2.012.0
时刻(s)4.010.0
(1)人与雪橇从A到B的过程中,损失的机械能;
(2)人与雪橇在BC颇受阻力的大小;
(3)BC的距离.

manfen5.com 满分网 查看答案
(1)在《验证机械能守恒定律》的实验中,已知重锤的质量为m,使用的交流电的频率为f.重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点进行测量并通过计算,就可以验证机械能守恒定律.
①如图1所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,用以上给出的已知量写出C点速度的表达式为υc=______,打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤的重力势能的减少量为______,动能的增加量为______
②某同学上交的实验报告显示,重锤增加的动能略大于重锤减小的重力势能,则出现这一问题的原因可能是______.(填字母)
A.重锤的质量测量错误
B.该同学自编了实验数据
C.该同学实验操作时先释放纸带,后接通电源
D.重锤下落时受到的阻力过大
manfen5.com 满分网
(2)有一根很细的均匀空心金属管,管长约50cm、电阻约为10Ω,现需测定它的内径d,但因其内径较小,无法用游标卡尺直接测量.已知这种金属的电阻率为ρ.实验室中可以提供下列器材:
A.厘米刻度尺;   B.毫米刻度尺;
C.螺旋测微器;   D.电流表(量程300mA,内阻约lΩ);
E.电流表(量程3A,内阻约0.lΩ)”;   F.电压表(量程3V,内阻约6kΩ);
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流0.5A);
H.滑动变阻器(最大阻值5Ω,额定电流2A);
L.蓄电池(电动势6V,内阻0.05Ω);J.开关一个及带夹子的导线若干.
请设计一个实验方案,要求实验误差小,便于调节.回答下列问题:
①实验中应测物理量的名称及符号是______
②应选用的实验器材有______;(填字母)
③在图2所示的方框中画出实验电路图;
④按照你设计的电路图将图2中所示仪器连成实验电路;
⑤用测得的物理量和已知量写出计算金属管内径d的表达式为d=______
查看答案
如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置,有一个可绕固定转轴转动的铜盘,铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中.实验时用导线A连接铜盘的中心,用导线B连接铜盘的边缘.若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时,在AB两端会产生感应电动势;若将AB导线连接外电源,则铜盘会转动起来.下列说法正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化
B.若顺时针转动铜盘时电路闭合会产生感应电流,则电流从A端流出
C.铜盘会转动起来,是由于铜盘沿径向排列的无数根铜条受到安培力作用
D.若要通电使铜盘顺时针转动起来,A导线应连接外电源的正极
查看答案
为了研究太阳演化的进程需知太阳的质量,已知地球的半径为R,地球的质量为m,日地中心的距离为r,地球表面的重力加速度为g,地球绕太阳公转的周期为T,则太阳的质量为( )
A.manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网
C.manfen5.com 满分网
D.manfen5.com 满分网
查看答案
如图所示为一列简谐横波在t=20s时的波形图,题2图是这列波中P点的振线,那么该波的传播速度和方向是( )
manfen5.com 满分网
A.v=25cm/s,向左传播
B.v=50cm/s,向左传播
C.v=25cm/s,向右传播
D.v=50cm/s,向右传播
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.