题目
题型:不详难度:来源:
⑴C点的坐标;
⑵离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
⑶离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角。
答案
解析
试题分析:⑴带电粒子在匀强磁场中在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
解得:
粒子运动轨迹如图所示,由几何知识知,
xC=-(r+rcos450)=
故C点坐标为(,0)
⑵带电粒子在匀强磁场中在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的周期为
设粒子从A到C的时间为t1,由题意知粒子从A运动C,转过225°角,则
设粒子从进入电场到返回C的时间为t2,其在电场中先做匀减速直线运动,速度减到零后做匀加速直线运动返回,由牛顿第二定律和运动学知识,有
联立解得
设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3,由题意知第二次穿越x轴,进入磁场后,转过90°后第三次穿越x轴进入电场,则
故而,粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为:
⑶粒子从第三次过x轴到第四次过x轴的过程是在电场中做类似平抛的运动,即沿着v0的方向(设为x′ 轴)做匀速运动,即
① ②
沿着qE的方向(设为y′轴)做初速为0的匀变速运动,即 ③
④
设离子第四次穿越x轴时速度的大小为v,速度方向与电场方向的夹角为α.
由图中几何关系知 ⑤,……⑥ ⑦
联立①②③④⑤⑥⑦解得
核心考点
试题【(14分)如图所示,在x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45°且斜向】;主要考察你对粒子在复合场中运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)粒子第一次经过界面进入磁场时的速度有多大?
(2)磁场的磁感应强度的大小?
(3)粒子第三次经过界面时的位置坐标?
A.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相同 |
B.E和B都沿水平方向,并与电子运动方向相反 |
C.E竖直向上,B垂直于纸面向外 |
D.E竖直向上,B垂直于纸面向里 |
(1)力F的大小;
(2)t =1.2s时,导体棒的加速度;
(3)估算1.6s内电阻R上产生的热量。
(1) 小球带何种电荷;
(2) 该匀强电场的电场强度大小;
(3) 小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量;
(4) 小球落回x轴时的动能。
为m2="0.27kg" 的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图(a)所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方问竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同。棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数为,两棒总电阻为1.8Ω,导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上,大小按图(b)所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨匀加速运动,同时cd捧也由静止释放。(取10m/s2)
(1)求出磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;
(2)已知在2s内外力F做功40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)判断cd棒将做怎样的运动,求出cd棒达到最大速度所需的时间,并在图(c)中定性画出cd棒所受摩擦力随时间变化的图像。
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