【題目】如圖所示,ABCD矩形區(qū)域內(nèi)存在互相垂直的有界勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,有一帶電小球質(zhì)量為m,電量絕對值為q,小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,水平進(jìn)入ABCD區(qū)域中,恰能在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,且從B點(diǎn)射出,已知AB長度為LAD長度為L,求:

(1)小球帶何種電性及進(jìn)入復(fù)合場時(shí)的速度大;

(2)小球在復(fù)合場中圓周運(yùn)動的軌道半徑;

(3)小球在復(fù)合場中運(yùn)動的時(shí)間.

【答案】 r=2L

【解析】試題分析:小球在電場、磁場和重力場的復(fù)合場中,做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)安培左手定則可判斷小球的電性;作出粒子的軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系求出運(yùn)動半徑;根據(jù)幾何關(guān)系找出圓心角,結(jié)合粒子周期,即可求出運(yùn)動時(shí)間。

(1)小球在電場、磁場和重力場的復(fù)合場中,做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)安培左手定則可知小球帶負(fù)電。

小球進(jìn)入復(fù)合場之前由動能定理: , 解得:

(2)圓周運(yùn)動的軌道半徑r,由幾何關(guān)系: ,解得r=2L

(3)由(2)知圓周運(yùn)動對應(yīng)圓心角

粒子運(yùn)動周期:

運(yùn)動時(shí)間為

聯(lián)立以上可得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】通常情況下,地球上的兩個(gè)物體之間的萬有引力是極其微小以至于很難被直接測量,人們在長時(shí)間內(nèi)無法得到引力常量的精確值。在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后的1789年,英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用如圖所示的扭秤裝置,才第一次在實(shí)驗(yàn)室里比較精確地測出了萬有引力常量。

(1)在圖所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)中,與“卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)”中測量微小量的思想方法最相近的是__________。(選填“甲”“乙”或“丙”)

(2)引力常量的得出具有重大意義,比如:_____________________。(說出一條即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于功,下列說法中正確的是(

A. 力和位移都是矢量,所以功也是矢量

B. 功只有大小而無方向,所以功是標(biāo)量

C. 功的大小僅由力決定,力越大,做功越多

D. 功的大小僅由位移決定,位移越大,做功越多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩球質(zhì)量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點(diǎn),B球用輕彈簧系于O′點(diǎn),O與O′點(diǎn)在同一水平面上,分別將A、B球拉到與懸點(diǎn)等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開始釋放,當(dāng)兩球達(dá)到各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),兩球仍處在同一水平高度,則

A. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),兩球動能相等

B. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),A球速度較大

C. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),B球速度較大

D. 兩球到達(dá)各自懸點(diǎn)的正下方時(shí),兩球受到的拉力相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細(xì)線上吊著小球,用水平恒力F將它從靜止開始從豎直位置A拉到位置B,小球在B點(diǎn)受到的沿圓弧切線方向的合力恰好為零,此時(shí)線與豎直方向的夾角為θ,則有:

A. 恒力F做的功大于小球重力勢能的增量

B. 小球?qū)㈧o止在B點(diǎn)

C. 細(xì)線對小球做的功為零

D. 若在B點(diǎn)將力F撤去,小球來回?cái)[動的角度將大于θ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列的點(diǎn),選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示.O為第一個(gè)點(diǎn),AB、C為從合適位置開始選取連續(xù)點(diǎn)中的三個(gè)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,那么:

(1)若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是圖中的________

A. B. C. D.

(2)實(shí)驗(yàn)中對于使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,下面說法正確的是:____

A.應(yīng)先釋放紙帶后接通電源

B.應(yīng)先接通電源后釋放紙帶

C.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為直流電源

D.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源為交流電源.

(3)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點(diǎn)到____點(diǎn)來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律;

(4)從O點(diǎn)到(1)問中所取的點(diǎn),重物重力勢能的減少量△Ep=____J,動能增加量△Ek=__J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(9分)圖1為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)情景。

用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質(zhì)彈簧,讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F從電腦中直接讀出。所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中:

拉力大小F/N

0.45

0.69

0.93

1.14

1.44

1.69

標(biāo)尺刻度x/cm

57.02

58.01

59.00

60.00

61.03

62.00

(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖2坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象。

(2)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m、彈簧的原長為______cm。均保留三位有效數(shù)字

(3)為了用彈簧測定兩木塊AB間的動摩擦因數(shù)μ,兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖3所示的甲、乙兩種方案。

①為了用某一彈簧測力計(jì)的示數(shù)表示AB之間的滑動摩擦力的大小,你認(rèn)為_______方案更合理。

②若AB的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動時(shí),彈簧測力計(jì)a的示數(shù)為6.0N,b的示數(shù)為11.0N,c的示數(shù)為4.0N,則AB間的動摩擦因數(shù)為________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙員在月球表面完成下面實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點(diǎn)靜止一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),現(xiàn)突然給小球一瞬間水平初速度v0,剛好能使小球在豎直面內(nèi)做完整圓周運(yùn)動. 已知圓弧軌道半徑為,月球的半徑為R,萬有引力常量為G.若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,所需最小發(fā)射速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水流從高處落下,對水輪機(jī)做了2×108 J的功,這句話的正確理解為(  )

A. 水流在對水輪機(jī)做功前具有2×108 J的重力勢能

B. 水流在對水輪機(jī)做功時(shí),具有2×108 J的動能

C. 水流在對水輪機(jī)做功后,具有2×108 J的能量

D. 水流在對水輪機(jī)做功的過程中,能量減少了2×108 J

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