练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    一个质量为m带电量为+q的小球每次均以水平初速度v0自h高度做平抛运动．不计空气阻力，重力加速度为g，试回答下列问题：
    （1）若在空间竖直方向加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度E是多大？
    （2）撤消匀强电场，小球水平抛出至第一落地点P，则位移S的大小是多少？
    （3）恢复原有匀强电场，再在空间加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球第一落地点仍然是P点，试问磁感应强度B是多大？
    （1）小球做匀速直线运动，根据平衡条件：mg=qE，
    得：E=
    mg
    q
    ；
    （2）小球做平抛运动，水平方向：x=v0t，
    竖直方向：h=
    1
    2
    gt2
    得到：S=
    		h2+x2
    =
    		h2+
    2h
    v20
    g

    （3）结合题意做出小球匀速圆周运动的轨迹如图，由几何知识：R2=x2+（R-h）2
    得：R=
    v20
    2g
    +
    h
    2

    洛伦兹力提供向心力：qv0B=m
    v20
    R

    得：B=
    mv0
    qR
    =
    mv0
    q
    ?
    2gh
    2h
    v20
    +gh2
    =
    2mgv0
    q(2
    v20
    +gh)

    答：（1）若在空间竖直方向加一个匀强电场，发现小球水平抛出后做匀速直线运动，则电场强度E的大小为
    mg
    q
    ；
    （2）撤消匀强电场，小球水平抛出至第一落地点P，则位移S的大小是
    		h2+
    2hv02
    g
    ；
    （3）恢复原有匀强电场，再在空间加一个垂直纸面向外的匀强磁场，发现小球第一落地点仍然是P点，磁感应强度B大小为
    2mgv0
    q(2v02+gh)
    ．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    带电油滴以水平速度v0垂直进入磁场，并恰好做匀速直线运动，如图所示，若油滴的质量为m，磁感应强度大小为B，则下列说法正确的是（　　）
    A．油滴必带正电荷，电荷量为
    2mg
    v0B
    B．油滴必带负电荷，比荷
    q
    m
    =
    g
    v0B
    C．油滴必带正电荷，电荷量为
    mg
    v0B
    D．油滴带什么电荷都可以，只要满足q=
    mg
    v0B

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场．带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动．忽略重力的影响，求：
    （1）匀强电场场强E的大小；
    （2）粒子从电场射出时速度ν的大小；
    （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在直角坐标系xOy内，有一质量为m，电量为+q的电荷从原点O点沿y轴正方向以初速度v0出发，电荷重力不计，现要求电荷能通过P点（a，-b），|a|＞|b|，速度的大小不变．为了满足上述要求，需在电荷运动的空间范围内加上一个垂直于纸面的匀强磁场，试设计三种不同强度和空间区域的磁场以满足题中的要求．（说明：粒子过P点时速度的方向可以是任意的，但在xoy平面内）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：多选题

    如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界，一质量为m，电荷量为q的粒子在纸面内从O点射入磁场，若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点．下列说法正确的有（　　）
    A．若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0
    B．若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0
    C．若粒子从距A点左侧d的位置离开，它在磁场中运动的时间一定小于
    πm
    qB
    D．若粒子从距A点右侧d的位置离开，它在磁场中运动的时间可能等于
    πm
    qB

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，在矩形区域内有垂直于纸平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B=5.0×10-2T，矩形区域长为
    2
    		3
    5
    m，宽为0.2m，在AD边中点O处有一放射源，某时刻，放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地辐射出速率均为v=2×l06m/S的某种带正电粒子，带电粒子质量m=1.6×10-27kg．电荷量为q=+3.2×l0-19C（不计粒子重力），求：
    （1）带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为多大？
    （2）从BC边界射出的粒子中，在磁场中运动的最短时间为多少？
    （3）若放射源向磁场内共辐射出了N个粒子，求从CD边界射出的粒子有多少个？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    带电量相等的两粒子分别垂直进人同一匀强磁场中做匀速圆周运动，如果它们的圆周运功半径恰好相等，这说明它们在刚进入磁场时（　　）
    A．速率相等B．质量和速率的乘积相等
    C．质量相等D．动能相等

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    在平面直角坐标系的第一象限内存在一有界匀强磁场，该磁场的磁感应强度大小为B=0.1T，方向垂直于xOy平面向里，在坐标原点O处有一正离子放射源，放射出的正离子的比荷都为
    q
    m
    =1×106C/kg，且速度方向与磁场方向垂直．若各离子间的相互作用和离子的重力都可以忽略不计．
    （1）如图甲所示，若第一象限存在直角三角形AOC的有界磁场，∠OAC=30°，AO边的长度l=0.3m，正离子从O点沿x轴正方向以某一速度射入，要使离子恰好能从AC边射出，求离子的速度大小及离子在磁场中运动的时间．
    （2）如图乙所示，若第一象限存在一未知位置的有界匀强磁场，正离子放射源放射出不同速度的离子，所有正离子入射磁场的方向均沿x轴正方向，且最大速度vm=4.0×104m/s，为保证所有离子离开磁场的时候，速度方向都沿y轴正方向，试求磁场的最小面积，并在图乙中画出它的形状．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，设粒子初速度为零，加速电压为U ，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。下列说法正确的是
    A．粒子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，盒中相邻轨道的半径之差减小
    B．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间约为
    C．粒子能获得的最大动能跟加速器磁感应强度无关
    D．加速电压越大粒子能获得的最大动能越大

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案