题目内容
【题目】如图所示,在纸面内直线MN的左侧存在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场。在纸面内的整个空间还存在范围足够大的匀强电场,现有一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以速度沿直线AP匀速运动,并从直线MN上的P点离开磁场。已知A点到直线MN的距离,粒子重力不计。
(1)求匀强电场的场强大小和方向;
(2)粒子离开磁场后再次经过直线MN时到O点的距离;
(3)若粒子的初速度大小变为原来的一半,仍沿AP方向开始运动,此运动过程中粒子离开AP的最远距离,求此时粒子的速度大小及加速度大小。
【答案】(1)E=Bv0;方向垂直AP斜向上;(2) (3)
【解析】(1)粒子以速度v0沿直线AP匀速运动,说明电场力与洛伦兹力平衡,则:qE=qv0B
匀强电场的场强大小E=v0B;方向垂直AP斜向上;
(2)粒子离开磁场后,做类平抛,轨迹为PD,如图
因AO=PO,则θ=45°,PC=CD=v0t=at2 ,
再次经过直线MN时到O点的距离:DO=PC+PO
由以上各式,得
(3)若粒子的初速度大小变为原来的一半,轨迹如图,离开AP的最远距离为F,速度为
粒子由A到F,由动能定理,得: ,
由上式,得:
由
此时粒子的加速度大小
练习册系列答案
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【题目】一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
时刻/s | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.5 | 10.5 |
速度/(m·s-1) | 3 | 6 | 9 | 12 | 12 | 9 | 3 |
(1)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?
(2)汽车通过的总路程是多少?