【題目】如圖所示,空間中存在著水平向右的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為,同時存在著水平方向的勻強(qiáng)磁場,其方向與電場方向垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5 T。有一帶正電的小球,質(zhì)量m=1×10–6 kg,電荷量q=2×10–6 C,正以速度v在圖示的豎直面內(nèi)做勻速直線運(yùn)動,當(dāng)經(jīng)過P點(diǎn)時撤掉磁場(不考慮磁場消失引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象),取g=10 m/s2。求:

(1)小球做勻速直線運(yùn)動的速度v的大小和方向;

(2)從撤掉磁場到小球再次穿過P點(diǎn)所在的這條電場線經(jīng)歷的時間t。

【答案】(1)v=20 m/s 速度v的方向與電場E的方向之間的夾角為θ=60° (2) t==3.5 s

【解析】(1)小球做勻速直線運(yùn)動時,受力如圖,

其所受的三個力在同一平面內(nèi),合力為零,則有:,

帶入數(shù)據(jù)解得:,

速度v的方向與電場E的方向之間的夾角滿足

解得:,則

(2)撤去磁場后,由于電場力垂直于豎直方向,它對豎直方向的分運(yùn)動沒有影響,以P點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向,小球在豎直方向上做勻減速直線運(yùn)動,其初速度為

若使小球再次穿過P點(diǎn)所在的電場線,僅需小球的豎直方向的分位移為零,則有:

聯(lián)立解得

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】麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場理論,進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例:圓形平行板電容器在充、放電的過程中,板間電場發(fā)生變化,產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時所產(chǎn)生的磁場。如圖所示,若某時刻連接電容器的導(dǎo)線具有向上的電流,則下列說法中正確的是( 。

A.電容器正在充電

B.兩平行板間的電場強(qiáng)度E在減小

C.該變化電場產(chǎn)生順時針方向(俯視)的磁場

D.兩極板間電場最強(qiáng)時,板間電場產(chǎn)生的磁場達(dá)到最大值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在繞過盤心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動的水平盤上,沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量相等的兩個物體AB,它們與盤面間的動摩擦因數(shù)相同,當(dāng)轉(zhuǎn)速剛好使兩個物體要滑動時,燒斷細(xì)線,則兩個物體的運(yùn)動情況是(  )

A.兩物體均沿切線方向滑動

B.兩物體均沿半徑方向滑動,離盤心越來越遠(yuǎn)

C.兩物體仍隨圓盤一起做圓周運(yùn)動,不發(fā)生滑動

D.物體B仍隨圓盤一起做圓周運(yùn)動,物體A發(fā)生滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng),實(shí)驗(yàn)原理如圖所示,要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60oC時,系統(tǒng)報警。該熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關(guān)系如下表所示。

t/oC

30.0

40.0

50.0

60.0

70.0

80.0

Rt

220.0

165.0

130.0

100.0

80.0

70.0

可供選用的器材有:

A.電源E13V,內(nèi)阻不計)

B.電源E29V,內(nèi)阻不計)

C.滑動變阻器R10~100Ω

D.滑動變阻器R20~1000Ω

E.熱敏電阻Rt

F.報警器(電阻不計,流過的電流超過40mA就會報警,超過80mA將損壞)

G.開關(guān)S

H.導(dǎo)線若干

(1)電路中電源應(yīng)選用______,滑動變阻器應(yīng)選用______;(填器材前的代號)

(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障,用多用電表測量各接點(diǎn)間的電壓,則應(yīng)將選擇開關(guān)旋至______(選填“直流2.5V”,“直流10V”,“交流2.5V”)檔,合上開關(guān)S,用調(diào)節(jié)好的多用電表進(jìn)行排查,現(xiàn)測量a、ba、c兩點(diǎn)間的電壓,則接在a點(diǎn)的應(yīng)是______(填“紅”或“黑”)表筆,若接入ab時示數(shù)為零,接入ac時指針偏轉(zhuǎn),若電路中只有一處故障,則電路故障為______;

(3)排除故障后,將熱敏電阻置于溫控室中,調(diào)整溫控室的溫度為60oC,將開關(guān)S閉合,調(diào)整滑動變阻器,當(dāng)報警器剛開始報警時,滑動變阻器接入電路的阻值為______Ω,若要求降低報警溫度,則滑動觸頭應(yīng)該向______移動(填“左”或“右”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】示波管是一種多功能電學(xué)儀器,它的工作原理可以等效成下列情況:如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計),經(jīng)過電壓為U1的加速電場后,由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中.金屬板長為L,相距為d,當(dāng)A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn).已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計電子重力,下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是(

A. U1變大,U2變大

B. U1變大,U2變小

C. U1變小,U2變大

D. U1變小,U2變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知通電長直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足 (其中k為比例系數(shù),I為電流強(qiáng)度,r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離),F(xiàn)有四根平行的通電長直導(dǎo)線,其橫截面恰好在一個邊長為L的正方形的四個頂點(diǎn)上,電流方向如圖,其中A、C導(dǎo)線中的電流大小為I1,B、D導(dǎo)線中的電流大小為I2。已知A導(dǎo)線所受的磁場力恰好為零,則下列說法正確的是

A. 電流的大小關(guān)系為I1=2I2

B. 四根導(dǎo)線所受的磁場力均為零

C. 正方形中心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零

D. 若移走A導(dǎo)線,則中心O處的磁場將沿OB方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是(  )

A.伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并測得了引力常量

B.根據(jù)表達(dá)式FG可知,當(dāng)r趨近于零時,萬有引力趨近于無窮大

C.在由開普勒第三定律得出的表達(dá)式k中,k是一個與中心天體無關(guān)的常量

D.兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反,是一對作用力與反作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn):

(1)甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時的速度,兩球仍然同時落地,這說明________________.

(2)乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置。兩個相同的弧形軌道MN,分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使ACBD,從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵CD上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是_________。僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明______________。

(3)丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的“小球做平拋運(yùn)動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm,則由圖可求得拍攝時每__________s曝光一次,該小球平拋的初速度大小為__________m/s(g取10m/s2)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勁度數(shù)為的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為的物體接觸(未連接),彈簧水平且無形變.用水平力F緩慢推動物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了,此時物體靜止.撤去F后,物體開始向左運(yùn)動,運(yùn)動的最大距離為4.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度為.則(

A.撤去F后,物體先做勻加速運(yùn)動,再做勻減速運(yùn)動

B.撤去F后,物體剛運(yùn)動時的加速度大小為

C.物體做勻減速運(yùn)動的時間為

D.物體開始向左運(yùn)動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為

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同步練習(xí)冊答案