如图所示.真空中有(.0)为圆心.半径为的圆柱形匀强磁场区域.磁场的磁感应强度大小为B.方向垂直于纸面向里.在的虚线上方足够大的范围内.有方向水平向左的匀强电场.电场强度的大小为,从点向不同方向发射速率相同的质子.质子的运动轨迹均在纸面内.设质子在磁场中的偏转半径也为.已知质子的电量为.质量为.不计重力及阻力的作用.求 (1)质子射入磁场时的速度大小 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示,真空中有(r,0)为圆心,半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E,从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,设质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电量为e,质量为m,不计重力及阻力的作用,求:
(1)质子射入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴的位置坐标。

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精英家教网如图所示,真空中有以O1为圆心,半径为r=10cm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=0.2T,方向垂直于纸面向外.在x≥r的空间内分布有方向竖直向下、大小为E=4×105V/m的匀强电场.现有一质子源从O点向纸面内的各个不同方向发射质子,速率均为v=2.0×106m/s,设质子质量为m=1.6×10-27kg(不计质子的重力),电荷q=1.6×10-19C.求
(1)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间;
(2)沿与x轴正方向成60°角射入磁场的质子到达x轴时的位置.

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精英家教网如图所示,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:
(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)

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如图所示,真空中有一以(r,0)为圆心、半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B方向垂直纸面向里,在y≥r的范围内,有方向向左的匀强电场,电场强度大小E。从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,已知质子的电量为e,质量为m,质子在磁场中的偏转半径也为r,不计重力及阻力作用。求:
(1)质子进入磁场时的速度大小;
(2)速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)速度方向与x轴正方向成30°角(如图中所示)射入磁场的质子,到达y轴时的位置坐标。

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如图所示,真空中有一个半径r=0.5 m的圆柱形匀强磁场区域,x轴为磁场边在O点的切线,O点为坐标系的原点,磁场的磁感应强度大小B=2×10-3 T,方向垂直于纸面向外,在x=1 m和x=2 m之间的区域内有一个方向沿y轴正方向的匀强电场区域,电场强度E=1.5×103 N/C。在x=3 m处有一与x轴垂直的足够长的荧光屏,有一个粒子源从O点在纸平面内向各个方向发射速率相同、比荷的带正电的粒子,不计粒子的重力及粒子间的相互作用和其他阻力,求:
(1)沿y轴正方向射入磁场又恰能从磁场最右侧的A点离开磁场的粒子进入电场时的速度和在磁场中运动的时间;
(2)与y轴正方向成30°角(如图所示)射人磁场的粒子从进入电场到打到荧光屏上的时间;
(3)从O点处向不同方向发射的带电粒子打在荧光屏上的区域范围(用位置坐标表示)。

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一、选择题:1、C 2、BD 3、A 4、B 5、AB 6、BCD 7、C 8、A

9、C 10、AD 11、BC 12、C

 

二、实验题(本题共2小题共18分)将答案填在横线上或作图和连线.

 

学科网(Zxxk.Com)13、(6分)CFEBAD

14、(12分)(1)E;C

(2)甲

(3)连接实物图

(4)①变大  ②10Ω

 

 

(1)每空1分(2)2分(3)4分(4)每空2分。

 

三、本大题共四小题共计54分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题.答案中必须明确写出数值和单位    

15、(12分)(1)两物体第一次并排时蟑螂下降了H/2,两物体速度大小总是相等,可以从能量角度分析。

                     (2分)

    由此得                    (2分)

   (2)蟑螂在垂直于下降物体侧面跳开时具有竖直速度,这等于它所离开的物体的速度,这样跳运并不影响此物体速度。但是当蟑螂抓住第二个物体侧面后,系统速度变了。系统的一部分能量转变为内能。可等效处理,根据动量守恒定律求新速度。两物体以速度v1一起运动,蟑螂以同样大小、但相反方向的速度迎面飞去,经这样“碰撞”后速度为

                 (1分)

                                  (1分)

    第一物体以此初速度向下运动的加速度等于    (1分)

    第一物体运动到最低点所需时间等于     (1分)

    再经过时间t两物体相齐,则所求时间为

          (2分)

   (3)相对相遇点,带有蟑螂的物体上升高度为

                   (2分)

 

16、(13分)(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有

evB=mv2/r                                           (2分)

    可得v=eBr/m                                        (1分)

(2)质子沿x轴正向射入磁场后经1/4圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场,周期为

                                        (1分)

在磁场中运动的时间

t1=T/4=πm/2eB                                        (1分)

进入电场后做抛物线运动,沿电场方向运动r后到达y轴,因此有

                                                       (1分)   

       t2=                                        (1分)

所求时间为t= t1+ t2=                            (1分)

(3)质子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示。  

P点距y轴的距离

x1=r+rsin30°=1.5r                            (1分)

因此可得质子从进入电场至到达y轴所需时间为 =          (1分) 

质子在电场中沿y轴方向做匀速直线运动,因此有

                                          (1分)

质子到达y轴的位置坐标为    即(0,r+)   (1分)

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图                            (1分)

 

17、(14分)金属棒a b从静止开始运动至X0=6m处,曲线方程

       y′=0.8sin(X0)m                 (1)                     (2分)

设金属棒在X0处的速度为V′,切割磁感线运动产生感应电动势为E′

E′=B y′V′                     (2)                     (2分)

 

此时电路中消耗的电功率为P′

P′=                             (3)                        (3分)

此过程中安培力对金属棒做功为W,根据动能定理

   mgsin370•S -μmgcos370 •S- W= m V′       (4)              (4分)

由(1)~(4)式联解得  W=  3.8 J            (3分)

 

18

11

18、(15分)(1)滑块到b点瞬间,滑块与小车在水平方向上有共同速度,设为滑块小车系统水平方向上动量守恒:           ①(2分)

(2)滑块至b点瞬间,设滑块速度为v,取车上表面为重力势能零势面系统机械能守恒:          ②(2分)

设过程中车上表面和环的弹力对滑块共做功WN,对滑块应用动能定理有:

           ③(2分)

   由①②③得:         ④(2分)

(3)滑块越过b点后,相对小车作竖直上抛运动,随后,将再度从b点落入圆球,小车进一步被加速,当滑块滑回小车的上表面时,车速最大,设此时滑块速度为,车速为

系统动量守恒:          ⑤(2分)

系统机械能守恒:   ⑥(2分)

联立⑤⑥解得:            ⑦(3分)

 

 


同步练习册答案