【題目】如圖在xOy坐標系第Ⅰ象限,磁場方向垂直xOy平面向里,磁感應強度大小均為B=1.0T;電場方向水平向右,電場強度大小均為E=N/C。一個質量m=2.0×10-7 kg,電荷量q=2.0×10-6 C的帶正電粒子從x軸上P點以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做勻速直線運動。0.10s后改變電場強度大小和方向,帶電粒子在xOy平面內做勻速圓周運動,取g=10m/s2。求:
(1)帶電粒子在xOy平面內做勻速直線運動的速度v0大小和方向;
(2)帶電粒子在xOy平面內做勻速圓周運動時電場強度的大小和方向;
(3)若勻速圓周運動時恰好未離開第Ⅰ象限,x軸上入射P點應滿足何條件?
【答案】(1)帶電粒子在xoy平面內做勻速直線運動的速度v0大小2m/s,方向斜向上與x軸夾角為60°
(2)帶電粒子在xoy平面內做勻速圓周運動時電場強度的大小1N/C,方向豎直向上.
(3)若勻速圓周運動時恰好未離開第Ⅰ象限,x軸上入射P點距離至少為0.27m
【解析】
(1)如圖粒子在復合場中做勻速直線運動,設速度v0與x軸夾角為θ,依題意得:粒子合力為零①
重力mg=2.0×10-6N,電場力F電=Eq=2 ×10-6N
洛倫茲力 ②
由f=qv0B得,代入數(shù)據(jù)解得v0=2m/s③
,解得θ=60°④
速度v0大小2m/s,方向斜向上與x軸夾角為60°
(2)帶電粒子在xOy平面內做勻速圓周運動時,電場力F電必須與重力平衡,洛倫茲力提供向心力.
故電場強度 ⑤
方向豎直向上;⑥
(3)如圖帶電粒子勻速圓周運動恰好未離開第1象限,
圓弧左邊與y軸相切N點;⑦
PQ勻速直線運動,PQ=v0t=0.2m⑧
洛倫茲力提供向心力, ⑨
整理并代入數(shù)據(jù)得R=0.2m⑩
由幾何知識得OP=R+Rsin60°-PQcos60°═0.27m
x軸上入射P點離O點距離至少為0.27m
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【題目】某同學把兩個大小不同的物體用細線連接,中間夾一被壓縮的彈簧,如圖所示,將這一系統(tǒng)置于光滑的水平桌面上,燒斷細線,觀察物體的運動情況,進行必要的測量,探究物體間相互作用時的不變量.
(1)該同學還必須有的器材是__________________;
(2)需要直接測量的數(shù)據(jù)是____________________________________________________________________________________________________;
(3)根據(jù)課堂探究的不變量,本實驗中表示碰撞前后不變量的表達式應為__________________.
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【題目】關于場強和電勢的說法中,正確的是( )
A. 在電場中a.b兩點間移動電荷的過程中,電場力始終不做功,則電荷所經過的路徑上各點的場強一定為零
B. 電場強度的方向就是電勢降落最快的方向
C. 兩個等量正電荷的電場中,從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外,電勢越來越低,場強越來越小
D. 兩個等量異種電荷的電場中,對于兩電荷連線的中垂線上各點:電勢均相等,中點場強最大,沿連線的中垂線向外,場強越來越小
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【題目】一輛汽車在平直的公路上運動,運動過程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牽引功率,其牽引力和速度的圖象如圖所示。若已知汽車的質量m,牽引力F1和速度v1及該車所能達到的最大速度v3。則根據(jù)圖象所給的信息,下列說法正確的是
A. 汽車運動中的最大功率為F1v1
B. 速度為v2時的加速度大小為F1v1/mv2
C. 汽車行駛中所受的阻力為F1v1/v3
D. 汽車勻加速運動的時間為m1v1v2/F1v2
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【題目】如圖所示,AB為固定在豎直平面內粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連, BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=4m,CD弧的半徑為R=2m,O為其圓心,∠COD=143°。整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C。一質量為m=0.4kg、電荷量為q=+3×10-3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變。求:
(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)通過計算說明物體能否到達D點。
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【題目】如圖所示的電路中,S閉合且穩(wěn)定后流過電感線圈的電流是2 A,流過燈泡的電流是1 A,現(xiàn)將S突然斷開,S斷開前后,能正確反映流過燈泡的電流i隨時間t變化關系的圖象是( )
A. B.
C. D.
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【題目】在用單擺測重力加速度的實驗中,單擺的擺角θ應________,從擺球經過__________開始計時,測出n次全振動的時間為t,用米尺測出擺線長為L,用游標卡尺測出擺球的直徑為d.
(1)用上述物理量的符號寫出測重力加速度的一般表達式為g=_____________.
(2)實驗中某同學發(fā)現(xiàn)他測出的重力加速度值總是偏大,其原因可能是___________.
A.實驗室處在高山上,離海平面太高
B.單擺所用的擺球太重
C.測出n次全振動的時間為t,誤作為(n+1)次全振動的時間進行計算
D.以擺球直徑和擺線之和作為擺長來計算
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【題目】有一木塊靜止在水平桌面上,關于它的受力下面說法中正確的是( 。
A. 木塊對桌面的壓力就是木塊所受的重力,施力物體是地球
B. 木塊對桌面的壓力是彈力,是由于桌面發(fā)生形變而產生的
C. 木塊對桌面的壓力是彈力,是由于木塊發(fā)生形變而產生的
D. 木塊對桌面的壓力在數(shù)值上等于木塊的重力
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