【題目】如圖所示,在直角坐標系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,在邊長為2L的正方形abcd區(qū)域(包括邊界)內(nèi)有方向垂直紙面向外的勻強磁場。一電子從y軸上的A(0, )點以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場,已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,正方形abcd的中心坐標為(3L,0),且ab邊與x軸平行,勻強電場的電場強度大小。
(1)求電子進入磁場時的位置坐標;
(2)若要使電子在磁場中從ab邊射出,求勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B滿足的條件。
【答案】(1)(2L,0)(2)≤B<
【解析】試題分析:電子在電場中做類平拋運動,分別列出豎直和水平方向的方程,即可求出電子進入磁場時的位置坐標;電子從ab邊界射出,其運動軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切,根據(jù)幾何關(guān)系求出相應(yīng)半徑,由洛倫茲力提供向心力即可求出強磁場的磁感應(yīng)強度大小B滿足的條件。
(1)電子在電場中做類平拋運動,軌跡如圖所示:則有:
豎直方向有:
加速度為:
水平方方向為:
豎直速度:vy=at1
解得:y1= vy=v0
所以電子射出電場時的速度方向與x軸成45°角,則電子在電場中沿x軸正方向和沿y軸負方向運動的距離分別為L和,又因為A點的坐標是(0, ),電子在無電場和磁場的區(qū)域內(nèi)做勻速直線運動,則電子射入磁場區(qū)的位置坐標為(2L,0)且射入磁場區(qū)的速度大小:v=v0,方向與x軸成45°角。
(2)分使電子從ab邊界射出,其運動軌跡的臨界狀態(tài)分別與ab相切和bc相切
當運動軌跡與ab相切時,有r1+r1sin45°=L
電子在磁場中運動,由洛倫茲力提供向心力,有:
解得:
當運動軌跡與bc相切時,有:r2+r2sin45°=2L
電子在磁場中運動,由洛倫茲力提供向心力,有:
解得:
勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B滿足的條件: ≤B<
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】近期,一種名為口袋彈弓的玩具開始流行。這種玩具由一個類似氣球的橡膠“袋”和一個塑料圓環(huán)組成。但這不是普通玩具,拉動橡膠部分,就可以彈射鋼珠和弓箭,具有一定的“殺傷力”。某探究小組在口袋彈弓內(nèi)投放質(zhì)量為8.8g的小鋼珠對其“殺傷力”進行了測試:(不考慮空氣阻力)
測試一:測試鋼珠的最大速度。選擇無人的沙灘進行測試,將射袋拉伸到最大長度,將鋼珠從1.25m高處水平射出,測得落地點與出射點的水平距離為20.0Om。則鋼珠射出的最大初速度值為_____;(取g=l0m/s2)
測試二:將一個玻璃瓶放在水平面上,在距離3m遠處用射袋將鋼珠以最大速度水平射出,鋼珠瞬間擊碎玻璃瓶并豎直下落。已知鋼珠與玻璃的碰撞時間為0.001s,則鋼珠對玻璃瓶的平均作用力約為___;
測試三:取三個未開封的易拉罐雪碧并列固定在水平面上,在距離3m遠處用射袋將鋼珠以最大速度水平射出,鋼珠恰好擊穿三個易拉罐,則鋼珠擊穿第二個易拉罐后的速率與擊穿第—個易拉罐后的速率之比約為______ 。(設(shè)阻力恒定)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(其中方向未標出)的分布如圖11所示。圖中O點為兩點電荷連線的中點,MN為兩點電荷連線的中垂線,P為中垂線上的一點,電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。下列說法中正確的是
A. O點的電場強度為零
B. P點的電場強度為零
C. O點的電場強度與P點的電場強度大小相等
D. O點的電勢與P點的電勢相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖示是氫原子的能級示意圖,大量處于基態(tài)的氫原子吸收了某種單色光的能量后能發(fā)出6種不同頻率的光子,分別用它們照射某種金屬板時,只有頻率分別為v1、v2、v3、v4(v1>v2>v3>v4)的四種光能發(fā)生光電效應(yīng)。則普朗克常量可表示為
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖示為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖(波剛好經(jīng)過t=0.2s,M點第一次到達波谷,則下列判斷正確的是_____。
A.質(zhì)點P的振動周期T=0.4s
B.該波的傳播速度v=1m/s
C.M點的起振方向沿y軸負方向
D.0~1s內(nèi)質(zhì)點Q運動的路程為1m
E.0~1s內(nèi)質(zhì)點M運動的路為0.18m
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【題目】用如圖1所示電路測量電源的電動勢和內(nèi)阻.實驗器材:
待測電源(電動勢約3V,內(nèi)阻約2Ω),保護電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干.
實驗主要步驟:
(i)將滑動變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);
(ⅱ)逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;
(ⅲ)在圖2中,以U為縱坐標,I為橫坐標,做U﹣I圖線(U、I都用國際單位);
(ⅳ)求出U﹣I圖線斜率的絕對值k和在橫軸上的截距a.
回答下列問題:
(1)電壓表最好選用_____;電流表最好選用_____.
A.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約15kΩ)
B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.電流表(0~200mA,內(nèi)阻約2Ω)
D.電流表(0~30mA,內(nèi)阻約2Ω)
(2)滑動變阻器的滑片從左向右滑動,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大.兩導(dǎo)線與滑動變阻器接線柱連接情況是_____.
A.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器電阻絲兩端接線柱
B.兩導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿兩端接線柱
C.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱
D.一條導(dǎo)線接在滑動變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱
(3)選用k、a、R1和R2表示待測電源的電動勢E和內(nèi)阻r的表達式E=_____,r=_____,代入數(shù)值可得E和r的測量值.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕質(zhì)彈簧上端固定在框架上,下端拴一質(zhì)量為m的小球,將小球向下拉動一段距離后釋放,在小球向上運動的過程中,框架恰好沒有跳起。則下列說法正確的是( )
A. 框架、彈簧、小球構(gòu)成的系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)
B. 當彈簧處于原長時,小球速度最大
C. 只有彈力和重力做功,小球機械能守恒
D. 小球的加速度大小為 的瞬間,框架對地面壓力為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于磁通量的概念,下列說法正確的是( )
A. 磁感應(yīng)強度越大的地方,穿過線圈的磁通量也越大
B. 穿過線圈的磁通量為零時,該處的磁感應(yīng)強度不一定為零
C. 磁感應(yīng)強度越大,線圈面積越大,穿過線圈的磁通量越大
D. 穿過線圈的磁通量大小可用穿過線圈的磁感線的條數(shù)來衡量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在一次“測定某電阻元件的電阻率”的實驗中,用游標卡尺測量電阻元件的長度為L,用螺旋測微器測量金屬絲直徑d。
(1)電阻元件長L為_______cm,金屬絲的直徑d為_________mm;
(2)選用“×10”倍率的電阻擋估測元件電阻,發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)過大,因此需選擇______倍率的電阻擋(填:“×1”或“×100”).并_____再進行測量,之后多用表的示數(shù)如圖3所示,測量結(jié)果為R=______Ω.
(3)用伏安法較準確的測出電阻元件的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該電阻元件的電阻率.電壓表的示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I。該電阻元件的電阻率ρ=______________。(用L.d.U.I表示)
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