【題目】如圖所示,在平面的第一象限有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于軸向下;在軸和第四象限的射線(與軸的夾角為)之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為,方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為,帶有電荷量的粒子由電場(chǎng)左側(cè)平行于軸射入電場(chǎng)。粒子到達(dá)軸上點(diǎn)時(shí),速度方向與軸的夾角也為φ,點(diǎn)與原點(diǎn)的距離為d,接著粒子進(jìn)入磁場(chǎng),并垂直于飛離磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力影響。
求:(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大。(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;(3)粒子水平進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)距離原點(diǎn)的距離.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),結(jié)合幾何關(guān)系由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得粒子在磁場(chǎng)中的速度;
(2)粒子在電場(chǎng)中做的是類平拋運(yùn)動(dòng),對(duì)水平方向的勻速和豎直方向的勻加速分中別進(jìn)行分析,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求得電場(chǎng)強(qiáng)度;
(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,結(jié)合加速度,即可求解。
(1) 畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示
由幾何關(guān)系得:R=dsinφ①
由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得:
②
解得:v=③;
(2) 質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)質(zhì)點(diǎn)射入電場(chǎng)的速度為v0,在電場(chǎng)中的加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,
則有:v0=vcosφ④
vsinφ=at⑤
d=v0t⑥
解得:
設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,由牛頓第二定律得:
qE=ma⑦
③~⑦式聯(lián)立,解得:;
(3) 設(shè)粒子入射點(diǎn)位于y軸正方向的D點(diǎn),距離原點(diǎn)O為L,
粒子在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng): ⑧
⑥~⑧式聯(lián)立,解得:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié),直到斜槽末端切線________。每次讓小球從同一位置由靜止釋放,是為了每次平拋__________________。
(2)圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù),其中O為拋出點(diǎn),則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s。(g=9.8m/s2)
(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,每個(gè)格的邊長(zhǎng)L=5cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為_______m/s;B點(diǎn)的豎直分速度為_______m/s。(g=10m/s2)
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【題目】兩電荷量分別為和的點(diǎn)電荷放在軸上的兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢(shì)隨變化的關(guān)系如圖所示,其中兩點(diǎn)的電勢(shì)為零,段中點(diǎn)電勢(shì)最高,則
A. 為正電荷,為負(fù)電荷
B. 電荷量大于的電荷量
C. 間場(chǎng)強(qiáng)方向沿軸正方向
D. 將一負(fù)點(diǎn)電荷從點(diǎn)移到點(diǎn),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一帶電液滴的電荷量為q,質(zhì)量為m。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從靜止開始由B點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),BD=L,且BD與豎直方向的夾角為45°(g=10m/s2)。則:
(1)此液滴帶電的正負(fù)?
(2)液滴運(yùn)動(dòng)的加速度?
(3)液滴電勢(shì)能的變化量?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了測(cè)量阻值范圍在200~300Ω之間的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:
A.電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω)
B.毫安表(量程0~3mA,內(nèi)阻約100Ω)
C.直流電源(電動(dòng)勢(shì)約3V,內(nèi)阻不計(jì))
D.兩個(gè)單刀單擲開關(guān),導(dǎo)線足量
(1)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑膶?shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,設(shè)計(jì)的操作步驟如下。
①按電路圖連好電路,閉合開關(guān)K1,記下毫安表的讀數(shù)。
②斷開K1,閉合開關(guān)K2,調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值,使毫安表的讀數(shù)和①中相同,記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R1。
假設(shè)該同學(xué)的設(shè)計(jì)合理,則待測(cè)電阻Rx=_______。
(2)乙同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞峁┑膶?shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路,設(shè)計(jì)的操作步驟如下。
①按電路圖連好電路,將R調(diào)到最大,然后閉合K1、K2,調(diào)節(jié)R,使毫安表達(dá)到滿偏,記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2。
②斷開K2,調(diào)節(jié)R,仍使毫安表滿偏,記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R3。假設(shè)該同學(xué)的設(shè)計(jì)合理,則待測(cè)電阻Rx=______。
(3)上述兩位同學(xué)的設(shè)計(jì)中有一位是不合理的,不合理的是_____,理由_____________________________________________。
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【題目】某次足球比賽中,攻方使用“邊路突破,下底傳中”的戰(zhàn)術(shù)。如圖,足球場(chǎng)長(zhǎng)90m、寬60m.前鋒甲在中線處將足球沿邊線向前踢出,足球的運(yùn)動(dòng)可視為在地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其初速度v0=12m/s,加速度大小a0=2m/s2.
(1)甲踢出足球的同時(shí)沿邊線向前追趕足球,設(shè)他做初速為零、加速度a1=2m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),能達(dá)到的最大速度vm=8m/s.求他追上足球的最短時(shí)間.
(2)若甲追上足球的瞬間將足球以某速度v沿邊線向前踢出,足球仍以a0在地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng);同時(shí),甲的速度瞬間變?yōu)?/span>v1=6 m/s,緊接著他做勻速直線運(yùn)動(dòng)向前追趕足球,恰能在底線處追上足球傳中,求v的大小.
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【題目】如圖所示、一個(gè)不計(jì)重力的帶正電子粒子以沿各圖的虛線射人場(chǎng)中。A中是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),虛線垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向,磁場(chǎng)方向垂直紙面向外;B中是兩條垂直紙面的長(zhǎng)直導(dǎo)線中等大同向的電流,虛線是兩條導(dǎo)線連線的中垂線;C中是圓環(huán)線圈中的電流、虛線過圓心且垂直圓環(huán)平面;D中+Q、一Q是兩個(gè)位置固定的等量異種點(diǎn)電荷的電荷量、虛線是兩位置連線的中垂線。其中,帶電粒子能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是( )
A. B. C. D.
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【題目】一輛卡車以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,由于前方路況為紅燈,司機(jī)開始輕踩剎車,使車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。剎車8s后,車減速到2m/s,此時(shí)交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機(jī)當(dāng)即松開剎車,踩油門,只用了減速過程一半的時(shí)間就勻加速到了原來的速度,求:
(1)勻減速和勻加速過程的加速度大?
(2)開始剎車后2s末,卡車的瞬時(shí)速度大。
(3)開始剎車后4s內(nèi)卡車的位移大小。
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【題目】地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第①次和第②次提升過程,( 。
A. 礦車上升所用的時(shí)間之比為2:3B. 電機(jī)所做的功之比為1:1
C. 電機(jī)的最大牽引力之比為2:1D. 電機(jī)輸出的最大功率之比為3:1
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