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如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于...

如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直向上.当粒子穿出电场时速度大小变为原来的manfen5.com 满分网倍,已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计.粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角.试解答:
(1)粒子带什么性质的电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?

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由粒子在磁场中的运动轨迹及左手定则可确定粒子的电性.因洛伦兹力对粒子不做功,则粒子进入电场做类平抛运动,将运动分解,从而求出初速度大小.由粒子在磁场中运动轨道从而求出轨道半径,并以入射点与出射点连线作为直径,得出最小圆形磁场区域. 【解析】 (1)粒子在磁场中偏转的情况和左手定则可知,粒子带负电. (2)由于洛伦兹力对粒子不做功,故粒子以原来的速率进入电场中, 设带电粒子进入电场的初速度为v,在电场中偏转时做类平抛运动, 由题意知粒子离开电场时的末速度大小为, 将vt分解为平行电场方向和垂直电场方向的两个分速度: 由几何关系知   vy=v      vy=at                F=Eq  联立以上五式求解得: (3)如图所示,带电粒子在磁场中所受到洛伦兹力作为向心力, 设在磁场中做圆周运动的半径为R,圆形磁场区域的半径为r, 则有:   解得:  由几何关系可得:r=Rsin30°  磁场区域的最小面积为S=πr2 联立以上三式可得:S=.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图,竖直放置的斜面下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,圆弧半径为R,∠COB=θ,斜面倾角也为θ,现有一质量为m的小物体从斜面上的A点无初速滑下,且恰能通过光滑圆形轨道的最高点D.已知小物体与斜面间的动摩擦因数为μ,
求:(1)AB长度l应该多大.
(2)小物体第一次通过C点时对轨道的压力多大.
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一路桥工人在长l=300米的隧道中,突然发现一汽车在离右隧道口s=150米处以速度vo=54千米/小时向隧道驶来,由于隧道内较暗,司机没有发现这名工人.此时路桥工人正好处在向左、向右以某一速度匀速跑动都恰能跑出隧道而脱险的位置.问此位置距右出口距离x是多少?他奔跑的最小速度是多大?
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探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:
(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、…;
(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度v1、v2、v3、…;
(3)作出W-v草图;
(4)分析W-v图象.如果W-v图象是一条直线,表明∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝\sqrt{v}等关系.
以下关于该试验的说法中有一项不正确,它是______
A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、….所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致.当用1条橡皮筋进行是实验时,橡皮筋对小车做的功为W,用2条、3条、…橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、…实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、….
B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜.
C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带.纸带上打出的点,两端密、中间疏.出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小.
D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算.

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在“测定一节干电池电动势和内阻”的实验中:
(1)第一组同学利用如图a的实验装置测量,电压表应选择量程______(选填“3V”或“15V”),实验后得到了如图b的U-I图象,则电池内阻为______Ω.(电压表、电流表均为理想电表).
(2)第二组同学也利用图a的连接测量另一节干电池,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表有读数,于是该组同学分别作出了电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系图,如图c所示,则根据图象可知,电池的电动势为______ V,内阻为______Ω.
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manfen5.com 满分网如图所示为一个质量为m、带电量为+q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中.现给圆环向右初速度v,在以后的运动过程中,圆环克服摩擦力所做的功可能为( )
A.0
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C.manfen5.com 满分网mv2-manfen5.com 满分网
D.无法确定
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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