题目内容

【题目】如图所示,在平面内存在大小随时间周期性变化的匀强磁场和匀强电场,变化规律分别如图乙、丙所示(规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向,沿轴负方向为电场强度的正方向)。在时刻由原点发射一个初速度大小为、方向沿轴正方向的带正电粒子,粒子的比荷,、、均为已知量,不计粒子受到的重力。

(1)求在内粒子转动的半径;

(2)求时,粒子的位置坐标;

(3)若粒子在时首次回到坐标原点求电场强度与磁感应强度的大小关系。

【答案】(1) ;(2) ;(3)

【解析】

(1)粒子在磁场中运动时,由洛伦兹力提供向心力,则有

解得

(2)若粒子在磁场中做完整的圆周运动,则其周期

解得

在时间内,粒子在磁场中转动半周,时粒子位置的横坐标

在时间内,粒子在电场中沿轴负方向做匀加速直线运动

解得

故时,粒子的位置坐标为。

(3)带电粒子在轴上方做圆周运动的轨道半径

当时,粒子的速度大小

时间内,粒子在轴下方做圆周运动的轨道半径

由几何关系可知,要使粒子经过原点,则必须满足

,

当时,,解得

练习册系列答案
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【题目】有一电压表V,量程为3V,要求测量其内阻RV。可选用的器材有:

滑动变阻器甲,最大阻值;

滑动变阻器乙,最大阻值;

电阻箱,最大阻值9999.9Ω;

电源,电动势约为4V,内阻不计;

电源,电动势约为10V,内阻不计;

电压表V0,量程6V;

开关两个,导线若干;

(1)小兰采用如图甲所示的测量电路图,在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接________;

(2)连接好实验电路后,小兰进行实验操作,请你补充完善下面操作步骤:

①断开开关和,将的滑片移到最左端的位置;

②闭合开关和,调节,使V满偏;

③断开开关,保持________不变,调节,使V示数为2.00V,读取并记录此时电阻箱的阻值为,为使得测量结果尽量准确,滑动变阻器应选择________(填“甲”或“乙”),电源应选择________(填“”或“”),小兰测出的电压表内阻________,它与电压表内阻的真实值RV相比,________RV(选填“>”、“=”或“<”);

(3)小兵同学采用了如图乙所示的测量电路图,实验步骤如下:

①断开开关和,将的滑片移到最左端的位置;

②闭合开关和,调节,使V满偏,记下此时V0的读数;’

③断开开关,调节和,使V示数达到半偏,且V0的读数不变;

读取并记录此时电阻箱的阻值为,理论上分析,小兵测出的电压表V内阻的测量值与真实值相比,________RV(选填“>”“=”或“<”)。

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