【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,在0≤x<0.6m的范圍存在平行于y軸向下的勻強電場,電場強度E=1000N/C,在0.6m≤x≤1.3m范圍內(nèi)存在垂直坐標(biāo)平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=5×103T。一個帶負(fù)的帶電粒子比荷為2×108C/kg,從坐標(biāo)原點O處以初速度v0=3×105m/s沿x軸正方向進(jìn)入電場,離開電場后進(jìn)入磁場。帶電粒子一直在xOy平面內(nèi)運動,不計重力。求:

(1)電子離開電場時的縱坐標(biāo)y1

(2)電子離開磁場時的縱坐標(biāo)y2;

【答案】(1)0.4m(2)0.5m

【解析】

(1)設(shè)電子在電場中運動的時間為t,電子射出電場時在豎直方向上的側(cè)移量為y1,電子在水平方向做勻速直線運動

x1=v0t

電子在豎直方向上做勻加速直線運動

根據(jù)牛頓第二定律有

eE=ma

解得

y1=0.4m

(2)從電場進(jìn)入磁場中的速度為

進(jìn)入電磁場時,粒子的速度與水平方向的夾角滿足

磁場區(qū)域中粒子受洛倫茲力而做勻速圓周運動,即

代入數(shù)據(jù)解得

粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示

根據(jù)幾何知識可知,離開此場的位置B點與A點的高度差為

所以粒子離開磁場時的縱坐標(biāo)為

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】如圖所示,虛線是某靜電場的一簇等勢線。實線是一帶電粒子僅在電場力作用下的運動軌跡,A、BC為軌跡上的三點。下列判斷正確的是(  )

A.軌跡在一條電場線上B.粒子帶負(fù)電

C.場強EAECD.粒子的電勢能EPAEPC

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【題目】利用如圖甲所示的氣墊導(dǎo)軌驗證動量守恒定律,在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量均為m的滑塊,每個滑塊的一端分別與穿過打點計時器的紙帶相連,兩個打點計時器所用電源的頻率均為f。氣墊導(dǎo)軌正常工作后,接通兩個打點計時器的電源,并讓兩滑塊以不同的速度相向運動,兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運動。圖乙為某次實驗打出的點跡清晰的紙帶的一部分,在紙帶上以同間距的6個連續(xù)點為一段劃分紙帶,用刻度尺分別量出其長度s1、s2s3.若題中各物理量的單位均為國際單位。

1)碰撞前,兩滑塊的動量大小分別為______________,兩滑塊的總動量大小為______;碰撞后,兩滑塊的總動量大小為_______。

2s1s2s3滿足什么關(guān)系,說明兩滑塊相碰過程動量守恒?答:________。重復(fù)上述實驗,多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動量在實驗誤差允許的范圍內(nèi)總是相等,則動量守恒定律得到驗證。

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【題目】如圖所示,一圓柱形汽缸豎直放置,汽缸正中間有擋板,位于汽缸口的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S。開始時,活塞與汽缸底部相距L,測得氣體的溫度為T0。現(xiàn)緩慢降溫,讓活塞緩慢下降,直到恰好與擋板接觸但不擠壓。然后在活塞上放一重物P,對氣體緩慢加熱,讓氣體的溫度緩慢回升到T0,升溫過程中,活塞不動。已知大氣壓強為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。

()求活塞剛與擋板接觸時氣體的溫度和重物P的質(zhì)量的最小值;

()整個過程中,氣體是吸熱還是放熱,吸收或放出的熱量為多少?

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【題目】矩形線框abcd固定放在勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的圖象如圖所示.設(shè)t=0時刻,磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里,圖中i表示線圈中感應(yīng)電流的大小(規(guī)定電流沿順時針方向為正),F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力的大小(規(guī)定ab邊中所受的安培力方向向左為正),則下列圖象中可能正確的是

A. B.

C. D.

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【題目】如圖,單板滑雪U形池場地可簡化為固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道場地,軌道不同曲面處的動摩擦因數(shù)不同。因摩擦作用,滑雪運動員從半圓形場地的坡頂下滑到坡底的過程中速率不變,下列說法正確的是

A.運動員下滑的過程中處于平衡狀態(tài)

B.運動員下滑過程中與雪面的動摩擦因數(shù)變小

C.運動員滑到最低點時所受重力的瞬時功率達(dá)到最大

D.運動員下滑的過程所受合力恒定不變

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【題目】如圖(甲)所示,研究平拋運動規(guī)律的實驗裝置放置在水平桌面上,利用光電門傳感器和碰撞傳感器可以測得小球的水平初速度v0和飛行時間t,底板上的標(biāo)尺可以測得水平位移d。

1)控制斜槽軌道的水平槽口高度h不變,讓小球從斜槽的不同高度處滾下,以不同的速度沖出水平槽口,下列說法正確的是____

A.落地點的水平距離d與初速度v0成反比

B.落地點的水平距離d與初速度v0成正比

C.飛行時間t與初速度v0大小無關(guān)

D.飛行時間t與初速度v0成正比

2 另一位同學(xué)做實驗時根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,如圖乙所示,O為拋出點。在軌跡上任取兩點A、B,分別測得A點的豎直坐標(biāo)y1=4.90cm、B點的豎直坐標(biāo):y2=44.10cmA、B兩點水平坐標(biāo)間的距離x=40.00cm,g9.80m/s2,則平拋小球的初速度v0____m/s。

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【題目】如圖所示,PQMN是固定于傾角為30o斜面內(nèi)的平行光滑金屬軌道,軌道足夠長,其電阻可忽略不計。金屬棒ab、cd放在軌道上,始終與軌道垂直,且接觸良好。金屬棒ab的質(zhì)量為2m、cd的質(zhì)量為m,長度均為L電阻均為R;兩金屬棒的長度恰好等于軌道的間距,并與軌道形成閉合回路。整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,若鎖定金屬棒ab不動,使金屬棒cd在與其垂直且沿斜面向上的恒力F=2mg作用下,沿軌道向上做勻速運動。重力加速度為g;

(1)試推導(dǎo)論證:金屬棒cd克服安培力做功的功率P 等于電路獲得的電功率P;_________

(2)設(shè)金屬棒cd做勻速運動中的某時刻t0=0,恒力大小變?yōu)?/span>F=1.5mg,方向不變,同時解鎖、靜止釋放金屬棒ab,直到t時刻金屬棒ab開始做勻速運動;求:

t時刻以后金屬棒ab的熱功率Pab _________;

0~t時刻內(nèi)通過金屬棒ab的電量q ________ ;

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【題目】如圖甲所示為某探究小組設(shè)計的“用DIS測定動摩擦因數(shù)”的實驗裝置示意圖。一長木板固定在水平桌面上,長木板上表面水平,輕彈簧水平放置在長木板上,其右端固定在長木板的C處,左端連一木塊,木塊上方固定有窄片P,當(dāng)彈簧處于原長時,木塊在A點處,光電門(未畫出,用以測量窄片的遮光時間)固定在A點。第一次,將木塊向右壓縮彈簧使木塊移到B點處并由靜止釋放,記下木塊通過A處時窄片的遮光時間t1測出木塊的質(zhì)量m1;第二次,在木塊上方增加砝碼后,向右壓縮彈簧使木塊再次移到B點處并由靜止釋放,木塊通過A處記下窄片的遮光時間t2。測出木塊和砝碼的總質(zhì)量m2;如此反復(fù)多次實驗。請回答下列問題:(已知重力加速度大小為g)

(1)為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù),實驗中還需要測量的物理量有_______。

A.窄片的寬度d

B.A、B兩點間的距離x

C.木塊從B點運動到A點的時間t0

D.彈簧的勁度系數(shù)k

(2)在坐標(biāo)紙上作出窄片遮光時間t的平方的倒數(shù)隨木塊質(zhì)量的倒數(shù)變化的關(guān)系圖象,如圖乙所示,根據(jù)圖線,求得木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ =__________,木塊從B點運動到A點的過程,彈簧對木塊做的總功WF =_____________。(用含a、b、g及還需要測量的物理量字母表示)

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