内容发布更新时间 : 2024/12/29 14:12:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
求入射粒子的速度。
解析:?由于粒子在P点垂直射入磁场,故圆弧轨道的圆心在AP上,AP是直径。 设入射粒子的速度为v1,由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得:
A φ Q R O P D v12?qBv1 ① md/2 由上式解得v1?qBd ② 2m(2)如图所示设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心,连接O/Q,设O/Q=R/。 由几何关系得: ?OQO/?? ③ OO?R?R?d ④ 由余弦定理得:(OO)?R?R?2RRcos? ⑤ 解得R?///φ Q R/ R A OO P D
/22/2/d(2R?d) ⑥
2?R(1?cos?)?d?v2 设入射粒子的速度为v,由m/?qvB
R 解出v?qBd(2R?d) ⑦
2m?R(1?cos?)?d?15.(06四川卷)25如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着 竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=1.57T.小球1带正电,其电荷量与质量之比q1/m1=4 C/kg,所受重力与电场力的大小相等;小球2不带电,静止放置于固定的水平悬空支架上。小球向右以v0=23.59 m/s的水平速度与小球2正碰,碰后经过0.75 s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变,且始终保持在同一竖直平面内。 (取g=10 m/s2)
问:(1)电场强度E的大小是多少?
(2)两小球的质量之比
m2是多少? m1解析:(1)小球1所受的重力与电场力始终平衡 m1g=q1E ①
E=2.5 N/C ②
(2)相碰后小球1做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得:
v12 ③ q1v1B=m1R1半径为 Rm1v11?q 1B周期为 T?2?m1qB=1 s 1∵两小球运动时间 t=0.75 s=34T 1只能逆时针经
34个圆周时与小球2再次相碰 第一次相碰后小球2做平抛运动 h?R122?2gt L=R1=v1t 两小球第一次碰撞前后动量守恒,以水平向右为正方向
m1v0?m1v1?m2v2 v2?3.75ms v1BR11?qm?17.66ms 1 m2v0?v1m??11 1v2④ ⑤ ⑥
⑦
⑧
⑨ ∴小球由⑥、⑦式得由④式得∴两小球质量之比
第二部分 三年联考题汇编
2009年联考题
题组一
一、 选择题
1.(2009年山东省实验中学) 如图所示,在第二象限内有水平向右的匀强电场,电场强度为E,在第一、第四象限内分别存在如图所示的匀强磁场,磁感应强度大小相等. 有一个带电粒子以初速度v0垂直x轴,从x轴上的P点进入匀强电场,恰好
与y轴成45°角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入下面的磁场.已知OP之间的距离为d,则带电粒子( AD ) A.在电场中运动的时间为
2d v0B.在磁场中做圆周运动的半径为2d C.自进入磁场至第二次经过x轴所用时间为
7?d 4v0(4?7?)d
2v0D.自进入电场至在磁场中第二次经过x轴的时间为
2.(2009湛江市)唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是 ( BD ) A. 该传感器是根据电流的磁效应工作的 B. 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量总是增加的 D. 膜片振动时,金属线圈中产生感应电动势
3. (2009北京西城区) 如图,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平
c E b a O B
方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是( D )
A.当小球运动的弧长为圆周长的1/4时,洛仑兹力最大 B.当小球运动的弧长为圆周长的1/2时,洛仑兹力最大 C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大 D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小
4. (2009南京市).一个带电粒子在磁场力的作用下做匀速圆周运动,要想确定带电粒子的电荷量与质量之比,则只需要知道( B )
A.运动速度v和磁感应强度B B.磁感应强度B和运动周期T C.轨道半径R和运动速度v D.轨道半径R和磁感应强度B
5.(2009山东威海一中3).如图所示,实线表示在竖直平面内的电场线,电场线与水平方向成α角,水平方向的匀强磁场与电场正交,有一带电液滴沿斜向上的虚线L做直线运动,L与水平方向成β角,且α>β,则下列说法中错误的是 ( D ) A.液滴一定做匀速直线运动 B.液滴一定带正电 C.电场线方向一定斜向上 D.液滴有可能做匀变速直线运动
× × × × × × × × × × × × × × × × × × L β× × × × × × α× × × × × × 6. (2009北京海淀区) 如图甲所示,在空间存在一个变化的电场和一个变化的磁场,电场的方向水平向右(图甲中由B到C),场强大小随时间变化情况如图乙所示;磁感应强度方向垂直于纸面、大小随时间变化情况如图丙所示。在t=1s时,从A点沿AB方向(垂直于BC)以初速度v0射出第一个粒子,并在此之后,每隔2s有一个相同的粒子沿AB方向均以初速度v0射出,并恰好均能击中C点,若AB=BC=l,且粒子由A运动到C的运动时间小于1s。不计空气阻力,对于各粒子由A运动到C的过程中,以下说法正确的是 ( BCD )
B C
E E0 v0 A 甲
0 2 4 6 乙
8 t/s 0 2 4 6 丙
8 t/s B B0
A.电场强度E0和磁感应强度B0的大小之比为3 v0:1 B.第一个粒子和第二个粒子运动的加速度大小之比为1:2 C.第一个粒子和第二个粒子运动的时间之比为π:2 D.第一个粒子和第二个粒子通过C的动能之比为 1:5
7. (2009年湖南郴州市高三调研试题).如图所示,带电金属小球用绝缘丝线系住,丝线上端固定,形成一个单摆.如果在摆球经过的区域加上如图所示的磁场, 不计摩擦及空气阻力,下列说法中正确的是(AD)
× A.单摆周期不变 B.单摆周期变大 C.单摆的振幅逐渐减小
D.摆球在最大位移处所受丝线的拉力大小不变
8. (2009年安徽合肥35中高三物理第一次质量抽测试卷)某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感强度B随时间t变化的规律如图线所示.若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,则该1s 开始的时刻是 ( C )
× × ×
× ×
115s D.第s 739. (2009山东泰安一模) 如图甲所示为一个质量为m、电荷量为?q的圆环,可在水平放置的
A.第1.51s B.第1.69 s C.第
足够长的粗糙细杆上滑动,细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中,(不计空气阻力),现给圆环向右初速度?o,在以后的运动过程中,圆环运动的速度图象可能是图乙中的( AC )
二、填空题
10 (2009北京海淀区) 如图所示,水平放置的两块带电金属板a、b平行正对。极板长度为l,板间距也为l,板间存在着方向竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里磁感强度为B的匀强磁场。假设电场、磁场只存在于两板间的空间区域。一质量为m的带电荷量为q的粒子(不计重力及空气阻力),以水平
b
l
a
B q v0 E l