题目内容
【题目】如图所示,在直角坐标系xOy中,第一象限内有沿y轴负向的匀强电场,场强大小为E,第四象限内有垂直xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一正粒子从y轴上坐标为(0,h)的P点,沿x轴正向射入第一象限,能通过x轴上坐标为(7h,0)的Q点。已知粒子的比荷满足关系:,不计粒子重力,求粒子在P点入射速度的所有可能值(用E,B表示)。
【答案】
【解析】
设粒子入射的速度为v0,粒子从P点到达x轴上a点,历时t,水平位移x1,由粒子做平抛运动,有:
x1=v0t
到达a点时竖直速度大小为
到达a点速度大小为v:
到达a点时速度v与x轴正向夹角为θ;从a点经磁场做半径为r的匀速圆周运动,回到x轴上b点,b、a间的水平距离为x2,如图,有
要粒子通过x轴上坐标为(7h,0)的Q点,需满足
解得
①若通过Q点速度方向为右下,则需满足: n=1,2,3,……
解得
当n=1时,
当n=2时,
②若通过Q点速度方向为右上,则需满足: n=1,2,3,……
解得
当n=1时,
当n=2时,
综上所述,粒子入射速度有4个值,分别为:,,,
练习册系列答案
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【题目】用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r,所用电路如下图(a)所示,一位同学测得的6组数据如下表所示。
(1)试根据这些数据在图(b)中作出U-I图线_______。
(2)根据图线求出电池的电动势E=________V,电池的内电阻r=________Ω(结果保留两位小数)。
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
电压U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |