满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平...

如图所示,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的相同.一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度v平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场的同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点.不计带电粒子的重力.求:
(1)粒子到达x=R平面时的速度v;
(2)M点到坐标原点O的距离xM

manfen5.com 满分网
(1)同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡,得到场强与磁感应强度的关系.只有磁场时粒子将做半径为R的圆周运动,由牛顿第二定律求出磁感应强度.只有匀强电场时,带电粒子做类平抛运动,由牛顿第二定律求出加速度,运用运动的合成和分解法求出粒子到达x=R平面时的速度v; (2)撤除电场加上磁场后,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出半径,画出轨迹,根据几何知识求解M点到坐标原点O的距离xM. 【解析】 (1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,匀强电场的场强和匀强磁场的磁感应强度分别为E和B. 由题意          qE=qBv 由牛顿第二定律   只有匀强电场时,带电粒子做类平抛运动. 由牛顿第二定律  qE=ma 如图所示,带电粒子到达A点时    vx=v    vy=at    R=vxt 粒子速度大小为  解得        设速度v的方向与x轴正方向的夹角为θ,则  解得         (2)撤除电场加上磁场后,带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,设圆轨道半径为R, 由牛顿第二定律   解得             粒子运动轨迹如图所示,A点到x轴的距离为   圆心C位于与速度v方向垂直的直线上,由几何关系,该直线与x轴负向和y轴负向的夹角均为 则C点坐标为    xC=2R, 过C点作x轴的垂线,垂足为D,在△CDM中,, , 解得  . 答: (1)粒子到达x=R平面时的速度v是,方向与x轴正方向的夹角为. (2)M点到坐标原点O的距离xM为2R+.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图所示,在同一竖直平面上,质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部,斜面高度为H=2L,小球受到弹簧的弹性力作用后,沿斜面向上运动.离开斜面后,达到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生碰撞,碰撞中无机械能损失,碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度,球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点,O点的投影O'与P点的距离为L/2.已知球B质量为m,悬绳长L,视两球为质点,重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小;
(2)弹簧的最大弹性势能.

manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,相距为L的足够长光滑平行金属导轨水平放置,处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中.导轨一端连接一阻值为R的电阻,导轨本身的电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上,如图所示.现对金属棒施一恒力F,使其从静止开始运动.求:
(1)运动中金属棒的最大速度为多大?
(2)金属棒的速度为最大速度的四分之一时,
①求ab金属棒的加速度
②求安培力对ab金属棒做功的功率.

manfen5.com 满分网 查看答案
在“把电流表改装为电压表”的实验中,需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻,步骤如下:
①接通S1(S2未接通),调节R1,使电流表指针偏转到满刻度;
②再接通S2,调节R2,使电流表指针偏转到满刻度的1/3;
③读出R2的阻值,可得到rg=______ (填表达式)
已知电源的电动势为3V,内阻不计;电流表满偏电流为500μA,其内阻约在100Ω左右.实验室配有的可变电阻有:
A.电阻箱(0~999.9Ω)                 B.滑动变阻器(0~200Ω)
C.滑动变阻器(0~10KΩ)               D.滑动变阻器(0~100KΩ)
(1)电路中R1应选______,R2应选______.(填序号)
(2)上述实验中电流表内阻的测量值和真实值相比______(选填“偏大”或“偏小”)
(3)如果测得该电流表阻值为100Ω,要将其改装为量程为3V电压表,应______联一个阻值为______Ω的电阻.

manfen5.com 满分网 查看答案
在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm.然后,接通电源使光源正常工作.
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度,某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=    mm;
②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离x=    ;这种色光的波长λ=    nm.
manfen5.com 满分网 查看答案
已知地球和冥王星半径分别为r1、r2,公转半径分别为r1′、r2′,公转线速度分别为v1′、v2′,表面重力加速度分别为g1、g2,平均密度分别为ρ1、ρ2,地球第一宇宙速度为v1,飞船贴近冥王星表面环绕线速度为v2,则下列关系正确的是( )
A.manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网
B.manfen5.com 满分网=manfen5.com 满分网
C.g1r12=g2r22
D.ρ1r12v222r22v12
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.