【題目】(17分)平面直角坐標(biāo)系中,第1象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以速度垂直于軸射入電場,經(jīng)軸上的N點(diǎn)與軸正方向成60角射入磁場,最后從軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)與軸正方向成60角射出磁場,如圖所示。不計(jì)粒子重力,求:
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時(shí)間;
(3)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
試題分析:(1)如圖所示,
設(shè)粒子過N點(diǎn)時(shí)的速度為,根據(jù)平拋運(yùn)動的速度關(guān)系得分別過N、P點(diǎn)作速度方向的垂線,相交于Q點(diǎn),則Q是粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的圓心,根據(jù)牛頓第二定律得:,
聯(lián)立解得軌道半徑為:R=
(2)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間為,有ON=
由幾何關(guān)系得ON=Rsin30+Rcos30
聯(lián)立解得
粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期為T=
由幾何關(guān)系知∠NQP=150,設(shè)粒子在磁場中
運(yùn)動的時(shí)間為,則聯(lián)立解得
故粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的總時(shí)間為
(3)粒子在電場中類平拋運(yùn)動,設(shè)加速度為,則
設(shè)沿電場方向的分速度為,有聯(lián)立解得E=
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用下述裝置對輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究,一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示.向左推小球,使彈黃壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面.通過測量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.回答下列問題:
(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動能Ek相等.已知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的 (填正確答案標(biāo)號).
A.小球的質(zhì)量m |
B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s |
C.桌面到地面的高度h |
D.彈簧的壓縮量△x |
E.彈簧原長l0
(2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek= .
(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s﹣△x圖線.從理論上可推出,如果h不變.m增加,s﹣△x圖線的斜率會 (填“增大”、“減小”或“不變”):如果m不變,h增加,s﹣△x圖線的斜率會 (填“增大”、“減小”或“不變”).由圖(b) 中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知,Ep與△x的 次方成正比.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】起重機(jī)的鋼索吊著質(zhì)量為400千克的貨物以2米/秒2的加速度勻減速上升,貨物上升過程中受到空氣阻力為2000牛。則鋼索的拉力是( )
A.5.2×103牛B.2.8×103牛C.1.2×103牛D.6.8×103牛
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在等量異種點(diǎn)電荷+Q和﹣Q的電場中,有一個(gè)正方形OABC,其中O點(diǎn)為兩電荷連線的中點(diǎn).下列說法正確的是( )
A. A點(diǎn)電場強(qiáng)度比C點(diǎn)的電場強(qiáng)度大
B. A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)的電勢高
C. 將相同的電荷放在O點(diǎn)與C點(diǎn)電勢能一定相等
D. 移動同一正電荷,電場力做的功WCB=WOA
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球A系在細(xì)線的一端,線的另一端固定在O點(diǎn),O點(diǎn)到水平面的距離為h。物塊B質(zhì)量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O點(diǎn)的正下方,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)拉動小球使線水平伸直,小球由靜止開始釋放,運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)與物塊B發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短),反彈后上升至最高點(diǎn)時(shí)到水平面的距離為。小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,求物塊B在水平面上滑行的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,用光電門等器材驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.直徑為d、質(zhì)量為m的金屬小球由A處靜止釋放,下落過程中經(jīng)過A處正下方的B處固定的光電門,測得A、B間的距離為H(H>>d),光電門測出小球通過光電門的時(shí)間為t,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,則
(1)小球通過光電門B時(shí)的速度表達(dá)式____;
(2)多次改變高度H,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),描點(diǎn)作出隨H的變化圖象,若作出的圖線為通過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線,且斜率為____,可判斷小球下落過程中機(jī)械能守恒;
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)動能增加量△Ek總是小于重力勢能減少量△EP,增加下落高度后,則(△EP-△Ek)將_____(選填“增加”、“減小”或“不變”);
(4)小明用AB段的運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí),他用計(jì)算與B點(diǎn)對應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度,得到動能的增加量,你認(rèn)為這種做法正確還是錯(cuò)誤?答:____.理由是____
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中,有一傾角為θ、足夠長的光滑絕緣斜面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直于紙面向外,電場方向豎直向上.有一質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的小球靜止在斜面頂端,這時(shí)小球?qū)π泵娴恼龎毫η『脼榱悖鐖D所示,若迅速把電場方向反轉(zhuǎn)為豎直向下,求:
(1)小球能在斜面上連續(xù)滑行多遠(yuǎn)?
(2)所用時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn),B恰為AC的中點(diǎn),C恰位于圓周的最低點(diǎn),在圓心O處固定一正電荷.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始沿桿下滑.已知重力加速度為g,A、C兩點(diǎn)間的豎直距離為3R,小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為.求:
(1)小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,把一個(gè)架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場中。導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí),下列說法正確的是( )
A. A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)相等,且都為零
B. A、B兩點(diǎn)場強(qiáng)不相等
C. 感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場EA<EB
D. 當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動
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