题目内容
【题目】如图甲所示,边长的正方形区域ABCD在竖直平面内,CD与水平面平行。其区域内有水平向右的匀强磁场和竖直向上的匀强电场(圈中未画出),磁场和电场的变化规律如图乙所示,一比荷的带正电粒子在时刻在CD中点处由静止释放(不计粒子重力,ABCD边缘有电场、磁场)
(1)时,粒子的位移大小和速度大小;
(2)若,求粒子离开正方形区域ABCD所需时间t;
(3)若使粒子做周期性运动,则在[0,]的范围内,k的取值应为多少,并求出粒子的运动周期T。
【答案】(1),1 m;(2);(3),
【解析】
(1)粒子在10-4 s的位移和速度分别为
(2)此时在磁场中运动的周期和半径分别为
因,粒子运动轨迹如下图所示,又初速度为0的匀加速直线运动连续相同时间内的位移比
粒子经2次加速后恰飞出正方形区域,因此
(3)根据对称特点,可知
粒子转过四分之三周期后做类平抛运动,运动轨迹如下图所示
练习册系列答案
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【题目】某实验小组利用如图所示的实验装置来探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系。
(1)由图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s = 24 cm,由图中游标卡尺测得遮光条的宽度d = ________cm。该实验小组在做实验时,将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1和遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块的加速度的表达式a = ________(以上表达式均用字母表示);
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量总共做了6组实验,得到下表所示的实验数据,请在图所示坐标系中描点作出相应图象______________。
m/g | 250 | 300 | 350 | 400 | 500 | 800 |
a/(m·s-2) | 2.02 | 1.65 | 1.33 | 1.25 | 1.00 | 0.63 |