【題目】如圖所示,豎直線MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=π×102T,在P點豎直下方, m處有一垂直于MN的足夠大的擋板。現(xiàn)將一重力不計、比荷=1×106C/kg的正電荷從P點由靜止釋放,經(jīng)過t=1×104s,電荷以v0=1×104m/s的速度通過MN進(jìn)入磁場。求:

(1)P點到MN的距離及勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小;

(2)電荷打到擋板的位置到MN的距離;

(3)電荷從P點出發(fā)至運(yùn)動到擋板所用的時間。

【答案】(1)0.5m;100N/C(2)0.28m(3)4.67×10-4s

【解析】

(1)根據(jù)平均速度公式求解P點到MN的距離;根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動公式求解勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大。

(2)電荷在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,畫出運(yùn)動的軌跡,結(jié)合結(jié)合關(guān)系求解電荷打到擋板的位置到MN的距離;

(3)根據(jù)幾何關(guān)系求解電荷在磁場中運(yùn)動的圓弧所對的圓心角,根據(jù)求解時間;根據(jù)運(yùn)動公式求解在電場中的運(yùn)動時間.

(1)電荷在電場中做勻加速直線運(yùn)動,P點到MN的距離為

解得x=0.5m

由速度公式v0=at

由牛頓第二定律qE=ma

解得E=100N/C

(2)電荷在電場中做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律可得:

解得

運(yùn)動周期

電荷在電場、磁場中的運(yùn)動軌跡如圖,

Q點到擋板的距離為

,即

A點到MN的距離x=rcos600=m=0.28m.

(3)電荷在電場中運(yùn)動的總時間:

電荷在磁場中運(yùn)動的圓弧所對的圓心角為

電荷在磁場中運(yùn)動的總時間

解得

則電荷從P點出發(fā)至運(yùn)動到擋板所需的時間為

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】如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的高為H=5m、寬為L=1m的直立長方形容器,可視為質(zhì)點的小球在上端口邊緣O以水平初速度v0向左拋出正好打在E點,若球與筒壁碰撞時無能量損失,不計空氣阻力,重力加速度的大小為g=10m/s2。則小球的初速度v0的大小可能是

A. 2m/s B. 4m/s C. 6 m/s D. 9 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量相等、材料相同的兩個小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng),系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿,在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動,一段時間后一起做勻加速運(yùn)動,當(dāng)它們的總動能為Ek時撤去外力F,最后停止運(yùn)動.不計空氣阻力,認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.則在從撤去外力F到停止運(yùn)動的過程中,下列說法正確的是(  )

A. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長量為F/2k

B. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長量為F/k

C. A克服外力所做的總功等于Ek/2

D. 系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】測金屬絲的電阻率實驗中,提供以下實驗器材:

待測金屬絲、螺旋測微器(千分尺)、毫米刻度尺;電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約5 kΩ)、

電流表 A(量程0.6 A,內(nèi)阻RA=1.0 Ω);電源E(電動勢約3 V)、滑動變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。

某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:

(1)用毫米刻度尺測金屬絲的長度L;用螺旋測微器測金屬絲直徑d

(2)按照實驗設(shè)計的電路原理圖(甲圖)進(jìn)行實物連接,請在乙圖中連線_______

(3)進(jìn)行了相應(yīng)測量,利用電壓表和電流表的讀數(shù)畫出了如丙圖所示的UI圖象,由此得到金屬絲電阻R________ Ω。

(4)根據(jù)ρ________(用R、d、L及有關(guān)常數(shù)表示),即可計算該金屬絲的電阻率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組要測量干電池組(兩節(jié))的電動勢和內(nèi)阻,實驗室有下列器材:

A靈敏電流計G(量程為0~10mA,內(nèi)阻約為100Ω)

B電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)

C.電阻箱R1(0~999.9Ω)

D.滑動變阻器R2(0~10Ω,額定電流為1A)

E舊電池2節(jié)

F.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)由于靈敏電流計的量程太小,需擴(kuò)大靈敏電流計的量程。測量靈敏電流計內(nèi)阻的電路如圖甲所示,調(diào)節(jié)R2和電阻箱,使得電壓表示數(shù)為2.00V,靈敏電流計示數(shù)為4.00mA,此時電阻箱接入電路的電阻為398.3Ω,則靈敏電流計內(nèi)阻為___________Ω(保留一位小數(shù))。

(2)為將靈敏電流計的量程擴(kuò)大為100mA,該實驗小組將電阻箱與靈敏電流計并聯(lián),則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為___________Ω(保留三位有效數(shù)字)。

(3)把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出U-lG(U為電壓表的示數(shù),IG為靈敏電流計的示數(shù))圖象如圖丙所示則該干電池組的電動勢E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω(保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個帶等量正電的點電荷,固定在圖中P、Q兩點,MNPQ連線的中垂線,交PQO點,AMN上的一點,一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動,取無限遠(yuǎn)處的電勢為零,則( )

A. qAO的運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動 B. qAO運(yùn)動的過程電勢能逐漸減小

C. q運(yùn)動到O點時的動能最大 D. q運(yùn)動到O點時電勢能為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對它施加了魔法一樣,被稱為魔力陀螺。它可等效為一質(zhì)量為m的質(zhì)點在圓軌道外側(cè)運(yùn)動模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)磁性圓軌道半徑為R,A、B兩點分別為軌道的最高點與最低點。質(zhì)點沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)動,受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F,不計摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。求:

(1)若質(zhì)點以速率通過A點時,質(zhì)點對軌道A點的作用力FA;

(2)若質(zhì)點恰能做完整的圓周運(yùn)動過程,,質(zhì)點對軌道A點的作用力。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動,PQ、R是環(huán)上的三點,則下列說法正確的是(

A. 線速度的大小vPvQvR

B. 向心加速度的大小aPaQaR

C. 任意時刻PQ、R三點的線速度方向均不同

D. 任意時刻PQ、R三點向心加速度的方向相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動,用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖(a)所示。實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動過程中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下46個小水滴)

(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_____(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動的。

(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動。小車運(yùn)動到圖(b)中A點位置時的速度大小為_____m/s,加速度大小為_____m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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