题目内容

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强,匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置(图中没有画出)竖直向上射出一个比荷的带正电的微粒(可视为质点),该微粒以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g="10" m/s2.试求:

⑴带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1 
⑵+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0为多少?
⑶要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0 T0应满足的关系?

,                  (2分)
                       (2分)
,,     (3分)

,所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动,设粒子运动圆轨道半径为R,周期为T,则可得           (2分)
使粒子从C点运动到D点,则有: (2分)
                (1分)
                             (2分)
       (2分)
⑶当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形:

由图可知           (2分)
          (2分)
          (1分) 

解析

练习册系列答案
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(18分)(1)(4分)在如图甲所示的实验中,A、B两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向上___________。 某同学设计了如图乙的实验:将两个相同的轨道固定在同一竖直平面内,最下端水平,其中轨道2与光滑水平轨道平滑相接.现把两个质量相等的小钢球,从倾斜轨道的相同位置由静止同时释放,则他将观察到的现象是:在水平轨道上球1击中球2,这说明平抛运动在水平方向上____             _。

(2)(10分)若用图3所示的平抛仪来做研究平抛运动的实验,该实验所需器材包括:附带金属小球的斜槽,木板及竖直固定支架,白纸,图钉,          ,三角板,重锤,铅笔等。

实验简要步骤如下:

 

A.让小球多次从___位置上由静止滚下,记下小球运动的一系列位置.

B.安装好器材,注意__________,记下轨道末端O点和过O点的竖直线.

C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v=__    __。算出该点的瞬时速度.

D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹.

上述实验步骤的合理顺序是__________。

(3)(4分)在“研究平抛物体的运动”的实验中,记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的,C点的坐标为(60,45),则平抛物体的初速度为v0=___________m/s,物体经过B点时下落的高度为hB=___________m.(取g=10 m/s2

 

 

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