满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,xOy平面内,第二象限匀强电场方向水平向右,第一象限匀强电场方向竖直向...

manfen5.com 满分网如图所示,xOy平面内,第二象限匀强电场方向水平向右,第一象限匀强电场方向竖直向下,场强大小相等,设为E.x轴下方区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度设为B,图中OP直线与纵轴的夹角α=45°,一带正电的粒子从OP直线上某点A(-L,L)处由静止释放,重力不计.设粒子质量为m,带电量为q,E、B、m、q均未知,但已知各量都使用国际制单位时,从数值上有B=manfen5.com 满分网
(1)求粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标;
(2)求粒子进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角;
(3)如果在OP直线上各点释放许多个上述带电粒子(不计粒子间的相互作用),试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线.(提示:写出圆心点坐标x、y的函数关系)
(1)粒子由A点静止释放后,先做匀加速直线运动,进入第一象限后改作类平抛运动,而后进入匀强磁场,由类平抛运动规律可解粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标 (2)由类平抛运动规律可解 粒子进入磁场时与x轴交点处的横坐标 (3)求解粒子进入磁场做匀速圆周运动的圆心的横纵坐标,解析圆心点坐标x、y的函数关系可得圆心点的集合为二次函数,图形为抛物线 【解析】 (1)设粒子进入第一象限时的速度为v1,由动能定理得: EqL=① 粒子在第一象限内做类平抛运动,竖直向下的加速度为: a=② 设在第二象限内运动时间为t,则: L=at2③ 设入射磁场点的横坐标为x1,则: x1=v1t④ 由①②③④式得,x1=2L (2)设粒子进入磁场时速度方向与x轴正向的夹角为θ,则: tanθ==1⑤ 所以,θ=45° (3)粒子进入磁场后将做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,设其运动半径为r,射入速度为v,则: v=v1 由牛顿第二定律得: Bqv=⑥ 由几何关系得,圆心位置坐标为: x=2L-rcos45°⑦ y=-rsin45°⑧ 而B=⑨ 由⑥⑦⑧⑨整理得x=4y2-y 所以,圆心点的集合为抛物线 答:(1)入射磁场点的横坐标为2L (2)进入磁场时速度方向与x轴正向的夹角为45° (3)圆心点的集合为抛物线
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
manfen5.com 满分网如图所示,一光滑的曲面与长L=2m的水平传送带左端平滑连接,一滑块从曲面上某位置由静止开始下滑,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带离地面高度h=0.8m.
(1)若传送带固定不动,滑块从曲面上离传送带高度h1=1.8m的A处开始下滑,求滑块落地点与传送带右端的水平距离;
(2)若传送带以速率v=5m/s顺时针匀速转动,求滑块在传送带上运动的时间.
查看答案
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,实验装置如图甲所示.让小车在一条橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,此时橡皮筋对小车做的功记为W.然后用完全相同的橡皮筋二条、三条…合并在一起分别进行第2次、第3次…实验,每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.且每次实验中小车获得的速度可由打点计时器所打的纸带求出.(打点计时器所用交流电频率为50Hz).
(1)若木板是水平放置的,小车在一条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,对橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是   
A.橡皮筋处于原长状态
B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车正好运动到两个铁钉的连线处
D.小车已过两个铁钉的连线
(2)为了使小车运动中所受的合外力正好等于橡皮筋对它的弹力,应采取的措施是   
(3)如图乙是按正确操作分别是一条、二条、三条、四条橡皮筋作用于小车在实验中打出的部分纸带,
manfen5.com 满分网
    次数    1    2    3    4
  橡皮筋对小车做功    W    2W    3W    4W
  小车速度v(m/s)    1.00    1.42    1.73    2.00
    v2(m2/s2    1.00    2.02    2.99    4.00
从表中数据你得出的结论是:   
manfen5.com 满分网 查看答案
有一小灯泡上标有“6V,0.2A”的字样,现要测量灯泡的伏安特性曲线,有下列器材供选用:
A.电压表(0~3V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0~10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0~0.3A,内阻3.0Ω)
D.电流表(0~6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(最大阻值为50Ω)
F.滑动变阻器 (最大阻值为1KΩ)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线等
(1)实验中所用的器材为    (填字母代号).
(2)画出实验电路图,要求电压从0开始测量.
manfen5.com 满分网 查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,相距为l的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上,阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连.滑杆MN质量为m,垂直于导轨并可在导轨上自由滑动,不计导轨、滑杆以及导线的电阻.整个装置放于竖直方向的范围足够大的匀强磁场中,磁感应强度的大小为B.滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与另一质量也为m的物块相连,绳处于拉直状态.现将物块由静止释放,当物块达到最大速度时,物块的下落高度manfen5.com 满分网,用g表示重力加速度,则在物块由静止开始下落至速度最大的过程中( )
A.物块达到的最大速度是manfen5.com 满分网
B.通过电阻R的电荷量是manfen5.com 满分网
C.电阻R放出的热量为manfen5.com 满分网
D.滑杆MN产生的最大感应电动势为manfen5.com 满分网
查看答案
manfen5.com 满分网如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场,一质量为0.2kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为0.10kg、带电荷量q=+0.2C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.现对木板施加方向水平向左,大小为0.6N的恒力,g取10m/s2,则( )
A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动
B.滑块开始做匀加速直线运动.然后做加速度减小的变加速运动,最后做匀速运动
C.最终木板做加速度为2m/s.的匀加速直线运动i滑块做速度为10m/s的匀速运动
D.最终木板做加速度为3m/s.的匀加速直线运动,滑块做速度为10m/s的匀速运动
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.