满分5 > 高中物理试题 >

(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O...

(17分)如图所示,真空中有以O1为圆心,r为半径的圆形匀强磁场区域,坐标原点O为圆形磁场边界上的一点。磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。x=r的虚线右侧足够大的范围内有方向竖直向下、大小为E的匀强电场。从O点在纸面内向各个不同方向发射速率相同的质子,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m。求:

满分5 manfen5.com

(1)质子射入磁场时的速度大小;

(2)速度方向沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;

(3)速度方向与y轴正方向成37°角且与x轴正方向成127°角射入磁场的质子到达x轴时的位置坐标。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

(1)v=eBr/m(2 (3)(,0) 【解析】 试题分析:(1)设质子射磁场时的速度为v。质子射入磁场后做匀速圆周运动,有evB=mv2/r (2分) 所以v=eBr/m (1分) (2)如图,质子沿y轴正方向射入,在磁场中以O2为圆心转过1/4圆弧后从A点垂直于电场方向进入电场。在磁场中的运动周期为T=2πm/(eB) (1分) 所以质子在磁场中的运动时间        t1=T/4=πm/(2eB) (1分) 质子进入电场后做类平抛运动,其侧移距离y=at22/2=r(1分) 质子在电场中的加速度a=eE/m(1分) 所以质子在电场中的运动时间t2= (1分) 故质子到达x轴所需的时间t=t1+t2=πm/(2eB)+ (1分)  (3)质子射入磁场后,在磁场中以O3为圆心做匀速圆周运动,从P点射出磁场,如图所示,OO1PO3是边长为r的菱形,PO3平行于y轴,质子射出磁场后速度方向与x轴平行。 P点距x轴的距离h=r+rcos53°(3分) 质子垂直于电场方向进入电场做类平抛运动,到达x轴上的Q点。竖直方向的位移h=eEt2/2m (2分) 水平方向的位移s=vt(1分) 解得: (1分) 所以Q点的坐标为(,0)(1分) 考点:考查了带电粒子在电磁场中运动规律的综合应用,难度较大
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

(15分)如图所示,两根完全相同的“V”字形导轨OPQ与KMN倒放在绝缘水平面上,两导轨都在竖直平面内且正对、平行放置,其间距为L,电阻不计。两条导轨足够长,所形成的两个斜面与水平面的夹角都是α.两个金属棒ab和满分5 manfen5.com的质量都是m,电阻都是R,与导轨垂直放置且接触良好.空间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B.

满分5 manfen5.com

(1)如果两条导轨皆光滑,让满分5 manfen5.com固定不动,将ab释放,则ab达到的最大速度是多少?

(2)如果将ab与满分5 manfen5.com同时释放,它们所能达到的最大速度分别是多少?

 

查看答案

(15分) 薄木板长L=1m,质量M=9kg在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当木板速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小铁块(可视为质点)如图所示,当小铁块刚好滑到木板左端时,铁块和木板达到共同速度。取g=10m/s2,求:

满分5 manfen5.com

(1)从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t; 

(2)小铁块与木板间的动摩擦因数μ2

 

查看答案

(9分)在“测定金属丝的电阻率”的实验中,若用欧姆表粗测得知电阻丝Rx的阻值约为5Ω,为较精确的测量金属丝的电阻,并要求金属丝发热功率P < 1.28W,需要另行设计电路进行测量,实验室备有的部分仪器有:

A.电动势6V的电池组E

B.两档电流表A(量程:0~0.60A,内阻约0.13Ω;量程:0~3.0A,内阻约0.025Ω)

C.两档电压表V(量程:0~3.0V,内阻约3kΩ;量程:0~15V,内阻约15kΩ)

D.滑动变阻器R1(0~100Ω,最大允许电流lA)

E.滑动变阻器R2(0~20Ω,最大允许电流lA)

①上述器材中应选用的是:滑动变阻器应选用      

②在虚线框内画出实验电路图。

满分5 manfen5.com

③实验时,电流表、电压表指针位置如图甲所示;螺旋测微器测金属丝的直径、米尺测金属丝的长度如图乙所示,由图可知各物理量的测量值为:伏特表的读数为____V,安培表读数为____A,         金属丝直径的测量值d =      mm;金属丝长度的测量值L =     cm。根据上述数据,可以计算出所测金属丝的电阻率ρ =____     Ω˙m(计算结果保留两位有效数字)。

满分5 manfen5.com 满分5 manfen5.com

 

 

查看答案

(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如右图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:

满分5 manfen5.com

满分5 manfen5.com

A.按右图中所示安装好实验装置;

B.调节长木板的倾角,接通电源后,轻推小车,使小车能沿长木板 向下做匀速运动,断开电源;

C.取下轻细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;

D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,断开电源,由纸带求得小车的加速度a;

E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B~D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列问题:(g=10m/s2)

(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).

(2)实验中打出的其中一条纸带如左图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g 。

 

查看答案

如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道,轨道1是近地圆形轨道,2和3是变轨后的椭圆轨道。A点是2轨道的近地点,B点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的的运行速率为7.7km/s,则下列说法中正确的是

满分5 manfen5.com

A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定大于7.7km/s

B.卫星在2轨道经过B点时的速率可能大于7.7km/s

C.卫星分别在1、2轨道经过A点时的加速度相同

D.卫星在3轨道所具有的机械能等于2轨道所具有的机械能

 

查看答案
试题属性

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