(22分)如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场,场强E大小
题型:不详难度:来源:
(22分)如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场,场强E大小为32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小为0.1T。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电、磁场区域。已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求: (1)带电微粒第一次经过电、磁场边界OM的坐标; (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间; (3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。 |
答案
(1) 坐标(-4×10-3m, -4×10-3m);(2) 1.256×10-5s;(3) 坐标 (0, 0.012m)。 |
解析
试题分析:(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得:
……… (2分) m …… …(1分) A点位置坐标(-4×10-3m, -4×10-3m)…………………………………(2分) (2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为 ………… (2分) t=tOA+tAC= …… (2分) 代入数据解得t=T=1.256×10-5s ……… (1分) (3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动 … (1分) … (2分) … (1分) 代入数据解得 …………… 1分) m=0.012m …… (2分) 离开电、磁场时的位置坐标 (0, 0.012m) …… (1分) |
举一反三
如图所示,欲使在固定的粗糙斜面上匀加速下滑的木块A加速度不变,可采用的方法是:
A.增大斜面的倾角 | B.对木块A施加一个垂直于斜面向下的力 | C.对木块A施加一个竖直向下的力 | D.在木块A上再叠放一个重物 |
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如图所示,绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上。现把与Q大小相同,电性相同的小球P,从N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到压缩到最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),以下说法正确的是
A.小球P和弹簧组成的系统机械能减小 | B.小球P速度逐渐减小到零 | C.小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大 | D.小球P的加速度先减小后增大 |
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质量为1kg的物体在水平方向成37°斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动,1s后撤掉推力F,其运动的v-t图像如图所示(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,合外力一直做正功 | B.推力F等于24N | C.在0~3s内,物体克服摩擦力做功120J | D.在0~2s内,合外力平均功率为6.25W |
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质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行.车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的vt图像为 ( )
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2011年9月29日晚21时16分,我国将首个目标飞行器“天宫一号”发射升空,它将在两年内分别与“神舟八号”“神舟九号”“神舟十号”飞船对接,从而建立我国第一个空间实验室,“神舟八号”与“天宫一号”对接前按如图所示的轨道示意图运行,下列说法中正确的是( )
A.“神舟八号”的加速度比“天宫一号”小 | B.“神舟八号”运行的速率比“天宫一号”小 | C.“神舟八号”运行的周期比“天宫一号”长 | D.“神舟八号”运行的角速度比“天宫一号”大 |
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