在如圖(a)所示的平面直角坐標系xOy中,存在沿x方向按如圖(b)所示規(guī)律周期性變化的勻強電場,沿x軸正向為正。沿垂直于xOy平面指向紙里的方向存在按如圖(c)所示規(guī)律周期性變化的勻強磁場。在圖(a)中坐標原點O處有帶正電的粒子,從t=0時刻無初速度釋放。已知粒子的質(zhì)量m=5×10-10 kg,電荷量q=1×10-6 C,不計粒子的重力。求:
(1)t=0.25×10-3 s時粒子的速度及位置;
(2)t=1×10-3 s時粒子的位置坐標;
(3)t=8×10-3 s時粒子的速度。
   
解:(1)在笫一個t0=0.25×10-3 s內(nèi)粒子的加速度a滿足:qE=ma
末速度v1=at0=5 m/s
沿x軸正方向運動軸正向運動L1t0=6.25×10-4 m

(2)在0.25×10-3-0.5×10-3 s內(nèi)粒子做勻速圓周運動

故粒子在0.25×10-3 s這段時間內(nèi)運動了半個圓周
圓周運動的半徑
在0.5×10-3~0.75×10-3 s內(nèi)粒子沿x軸負方向勻加速運動末速度大小v2=v1+at0=2v1
位移大小
在0.75×10-3~1×10-3 s內(nèi)粒子做勻速圓周運動,
末位置坐標:x=-(L2-L1)=-1.25×10-3 m, y=-(2R2-2R1)= -8×10-4 m
(3)粒子在8×10-3 s內(nèi)16次加速,每次速度增加v1,故在8×103 s 時粒子的速度v=16v1,v=80 m/s,方向沿x軸正方向
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

以下是幾位同學(xué)對平拋運動的規(guī)律的探究,請據(jù)要求回答問題.
(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖A所示的演示實驗,來研究平拋運動.兩球置于同一高度,用力快速擊打右側(cè)擋板后,他觀察到的現(xiàn)象是
兩球同時落地
兩球同時落地
,這說明
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動
平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動

(2)乙同學(xué)設(shè)計了如圖B的演示實驗,來研究平拋運動.軌道1安置在軌道2的正上方,兩軌道的槽口均水平,且在同一豎直線上,滑道2與光滑水平板吻接.將兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從斜面的同一高度由靜止同時釋放,他觀察到的現(xiàn)象是
球1落到光滑水平板上并擊中球2
球1落到光滑水平板上并擊中球2
,這說明
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動.
平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動.

(3)丙同學(xué)利用頻閃照相的方法,獲取了做平拋運動小球的部分照片,如圖C所示.圖中背景是邊長為5cm的小方格,A、B、C是攝下的三個小球位置,閃光的時間間隔為0.1s.小球拋出的初速度為
1.5
1.5
m/s.小球經(jīng)過C點的速度為
3
5
2
3
5
2
m/s.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖甲所示的實驗中,A、B兩球同時落地,說明平拋運動在
豎直方向的分運動是自由落體運動
豎直方向的分運動是自由落體運動
.某同學(xué)設(shè)計了如圖乙的實驗:將兩個相同的軌道固定在同一豎直平面內(nèi),最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從傾斜軌道的相同位置由靜止釋放,軌道2與光滑水平軌道平滑相接,則他將觀察到的現(xiàn)象是:在水平軌道上
球1擊中球2
球1擊中球2
,這說明平拋運動在
水平方向的分運動是勻速直線運動
水平方向的分運動是勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

在如圖甲所示的實驗中,A、B兩球同時落地,說明平拋運動在豎直方向上
做自由落體運動
做自由落體運動
. 某同學(xué)設(shè)計了如圖乙的實驗:將兩個相同的軌道固定在同一豎直平面內(nèi),最下端水平.把兩個質(zhì)量相等的小鋼球,從傾斜軌道的相同位置由靜止同時釋放,軌道2與光滑水平軌道平滑相接,則他將觀察到的現(xiàn)象是:在水平軌道上球1擊中球2,這說明平拋運動在水平方向上
做勻速直線運動
做勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)有一游標卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標上有20個小的等分刻度.用它測量一小球的直徑,如圖A所示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm.如圖B,用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑,如圖所示的讀數(shù)是
0.680
0.680
mm.
(2)碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為c=
|v2-v1|
v20-v10
,其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度,v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度.彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)c=1.非彈性碰撞的c<1,某同學(xué)借用驗證動量守恒定律的實驗裝置(如圖c所示)驗證物體彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1,實驗中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2,(他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞),且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量.

實驗步驟如下
第一步,安裝實驗裝置,做好測量前的準備,并記下重垂線所指的位置O.讓小球1從A點由靜止?jié)L下,重復(fù)多次,用盡可能小的圓把小球的所有落點圈在里面,其圓心就是小球落 點 的平均位置.
第二步,把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點,讓小球1從A點由靜止?jié)L下,使它們碰撞,重復(fù)多次,并使用與第一步同樣的方法分別標出碰撞后兩小球落點的平均位置.
第三步,用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置離O點的距離,即線段OM、OP、ON的長度.
在上述實驗中,
①P點是
實驗的第一步中小球1落點
實驗的第一步中小球1落點
的平均位置.M點是
小球1與小球2碰后小球1落點
小球1與小球2碰后小球1落點
的平均位置.N點是
小球2碰后落點
小球2碰后落點
的平均位置.
②請寫出本實驗可用線段OP、OM、ON替代兩個小球碰撞前后速度的理由
小球做平拋運動的時間相等,水平位移與時間成正比.
小球做平拋運動的時間相等,水平位移與時間成正比.

寫出用測量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達式
ON-0M
OP
ON-0M
OP

③三個落地點距O點的距離OM、OP、ON與實驗所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)?
OP與小球的質(zhì)量無關(guān),OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)
OP與小球的質(zhì)量無關(guān),OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?永春縣模擬)某同學(xué)根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象設(shè)計了一種發(fā)電裝置,如圖甲所示,圖乙為其俯視圖.將8塊相同磁鐵的N、S極交錯放置組合成一個高h=0.5m、半徑r=0.2m的圓柱體,其可繞固定的OO'軸轉(zhuǎn)動.圓柱外側(cè)附近每個磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B=0.2T,方向都垂直于圓柱表面,相鄰兩個區(qū)域的磁場方向相反.緊靠圓柱體外側(cè)固定-根與其等長、電阻R=0.4Ω的金屬桿ab,桿與圓柱平行.從上往下看,圓柱體以ω=100rad/s的角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動,設(shè)轉(zhuǎn)到如圖所示位置為t=0時刻.取g=10m/s2,π2=10.求:
(1)圓柱體轉(zhuǎn)過周期的時間內(nèi),ab桿中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E的大;
(2)如圖丙所示,M、N為水平放置的平行板電容器的兩極板,極板長L0=0.314m,兩板間距d=0.125m.現(xiàn)用兩根引線將M、N分別與a、b相連.在t=0時刻,將-個電量q=+1.00×10-6C、質(zhì)量m=1.60×10-8kg的帶電粒子從緊靠M板中心處無初速度地釋放,求粒子從M板運動到N板所經(jīng)歷的時間t.不計粒子重力.
(3)t=0時刻,在如圖丙所示的兩極板間,若上述帶電粒子從靠近M板的左邊緣處以初速度υ0水平射入兩極板間,而且已知粒子沿水平方向離開電場,求初速度υ0的大小,并在圖中畫出粒子相應(yīng)的運動軌跡.不計粒子重力.(※請自行作圖。

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