题目内容
【题目】如图所示,将某正粒子放射源置于原点O,其向各个方向射出的粒子速度大小均为v0,质量均为m、电荷量均为q;在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场,方向与y轴正向相同,在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘y=d时,能够到达的最右侧的位置为(1.5d,d).最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用,求:
(1)电场强度E;
(2)磁感应强度B;
(3)粒子在磁场中运动的最长时间
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
试题分析:(1)沿x轴正方向发射的粒子有:x=1.5d,y=d,
由类平抛运动基本规律得:x=v0t,
y=at2,
而,
联立可得:
(2)沿x轴正方向发射的粒子射入磁场时有:1.5d=v0t,
d=t,
联立可得:vy=v0,,方向与水平成53°,斜向右上方,
据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切,则其余粒子均达不到y=2d边界,由几何关系可知:
d=R+R,
根据牛顿第二定律得:
解得:
联立可得:
(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角,经过(1.5d,d)恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大,由几何关系可知圆心角为:θ=254°,
粒子运动周期为:,
则时间为:.
【题目】物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz。开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点。根据图中数据得出滑块的加速度为a。
(1)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有 (填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度 |
B.木板的质量m1 |
C.滑块的质量m2 |
D.托盘和砝码的总质量m3 |
E.滑块运动的时间t
(2)测量(1)中所选定的物理量时需要的实验器材是 。
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ= (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g)。