题目内容

【题目】如图所示的空间中有一直角坐标系Oxy,第一象限内存在竖直向下的匀强电场,第四象限x轴下方存在沿x轴方向足够长,宽度m的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小B=0.4T,一带正电粒子质量m3.2×104kg、带电量q0.16C,从y轴上的P点以v0=1.0×103m/s的速度水平射入电场,再从x轴上的Q点进入磁场,已知OP=9m,粒子进入磁场时其速度方向与x轴正方向夹角θ=,不计粒子重力,求:

(1)OQ的距离;

(2)粒子的磁场中运动的半径;

(3)粒子在磁场中运动的时间;(π值近似取3

【答案】(1) (2) 10m (3)

【解析】

(1)已知可得:

设粒子从P点运动到Q点的时间为t,水平方向上:

竖直方向上:

可得:

(2)由己知可得:

粒子在磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力

解得

R=10m

(3)设粒子在磁场中运动的圆心为O1,由几何关系可得:

可得粒子在磁场中转过的圆心角

,可得:

练习册系列答案
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【题目】为制作电子吊秤,物理小组找到一根拉力敏感电阻丝,拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变),它的电阻也随之发生变化,其阻值 R 随拉力F变化的图象如图(a)所示,小组按图(b)所示电路制作了一个简易吊秤。电路中电源电动势E = 3V,内阻r =1Ω;灵敏毫安表量程为10mA ,内阻Rg=50ΩR1是可变电阻器,AB两接线柱等高且固定。现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在AB两接线柱上。通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,具体步骤如下:

步骤a:滑环下不吊重物时,闭合开关,调节可变电阻R1,使毫安表指针满偏;

步骤b:滑环下吊已知重力的重物G,测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ

步骤c:保持可变电阻R1接入电路电阻不变,读出此时毫安表示数 I

步骤d:换用不同已知重力的重物,挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;

步骤e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘。

(1)写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式 F=__________

(2)若图(a)R0=100Ω,图象斜率 k = 0.5Ω/N ,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测重物重力G= _________N

(3)改装后的重力刻度盘,其零刻度线在电流表________________(零刻度满刻度”)处,刻度线_________均匀不均匀)。

(4)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台吊秤称重前,进行了步骤 a 操作,则测量结果______________(填偏大偏小不变)。

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