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【題目】在如圖甲所示的平面坐標系內，有三個不同的靜電場：第一象限內有固定在O點處的點電荷產生的電場E1（未知），該點電荷的電荷量為，且只考慮該點電荷在第一象限內產生電場；第二象限內有水平向右的勻強電場E2（未知）；第四象限內有大小為，方向按圖乙周期性變化的電場E3，以水平向右為正方向，變化周期。一質量為m，電荷量為+q的離子從（-x0，x0）點由靜止釋放，進入第一象限后恰能繞O點做勻速圓周運動。以離子到達x軸時為計時起點，已知靜電力常量為k，不計離子重力。求：

(1)離子在第一象限運動時的速度大�。�

(2)第二象限電場強度E2的大小；

(3)當時，離子的坐標。（）

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)設離子在第一象限的速度為v0．在第一象限內，由庫侖力提供離子圓周運動的向心力有：

解得：

(2)在第二象限內，只有電場力對離子做功，由動能定理得：

解得：

(3)時，離子在x方向的速度

所以一個周期內，離子在x方向的平均速度：

每個周期離子在x方向前進

因為開始計時時離子坐標為x0，所以nT時，離子的橫坐標為

縱坐標為

在nT時離子的坐標為：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”實驗中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細繩套和一只彈簧測力計。

（1）為了完成實驗，某同學另找來一根彈簧，先測量其勁度系數，得到的實驗數據如下表：

彈力F（N）

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

伸長量

0.74

1.80

2.80

3.72

4.60

5.58

6.42

根據表中數據作出F－x圖象

（________）

并求得該彈簧的勁度系數k＝________N/m；

（2）某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示，其讀數為________N；同時利用(1)中結果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請在圖乙中畫出這兩個共點力的合力F合的圖示；

（________）

（3）由圖得到F合＝________N。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中，在x軸上x＝0和x＝8m處分別固定兩個點電荷Q1和Q2。電荷間連線上的電場強度E隨x變化的圖象如圖所示（＋x方向為場強正方向），其中x＝3m處E＝0。將一個正試探電荷在x＝2m處由靜止釋放（重力不計，取無窮遠處電勢為零）。則（　�。�

A.Q1、Q2為等量同種電荷

B.Q1、Q2帶電量之比為9：25

C.在x＝3m處電勢等于0

D.該試探電荷向x軸正方向運動時，電勢能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩板間的電壓為U0，M、N平行金屬板長為2d，兩板間距也為2d，電壓為U，QP的右側有垂直紙面向外的勻強磁場，磁場寬度為（＋1）d。一束電荷量為q、質量為m的帶負電粒子從S處無初速度釋放后，先經過A、B間電場加速，然后緊貼M板穿越M、N平行金屬板，經過邊界QP進入磁場區(qū)域。若粒子從邊界QP上的C點進入磁場區(qū)域（C點未標出），不計粒子重力。

(1)求C點與上極板間的距離；

(2)若U＝2U0，且要求所有粒子均不能從JK邊射出，求磁場的磁感應強度取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一名質量為60kg的土兵在模擬演習訓練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零，如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，那么該士兵（ ）

A.下滑過程中的最大速度為

B.加速與減速過程的時間之比為1：2

C.加速與減速過程中所受鋼管彈力大小之比為1：7

D.加速與減速過程的位移之比為1：4

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【題目】為了演示“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實驗：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個鋁環(huán)，其中環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞中間的支點在水平面內轉動。當裝置靜止不動時，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)A環(huán)繞支點沿順時針（俯視）方向轉動。若不考慮由于空氣流動對實驗結果的影響，關于該實驗，下列說法中正確的是（　�。�

A.若其他條件相同，磁鐵接近A環(huán)越快，A環(huán)中產生的感應電動勢就越大

B.若其他條件相同，而將磁鐵的N極接近B環(huán)，則橫梁一定不轉動

C.無論磁鐵靠近A環(huán)或B環(huán)，相應環(huán)中都有焦耳熱產生

D.若磁鐵N極靠近A環(huán)，沿磁鐵運動方向觀察，A環(huán)會有沿環(huán)逆時針方向的感應電流

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【題目】如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計），經燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉電場中（偏轉電場可視為勻強電場），電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時的速度大��；

（2）電子從偏轉電場射出時的豎直側移量；

（3）P點到O點的距離。

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【題目】“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在空中運動的簡化示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經過發(fā)射軌道進入停泊軌道，在停泊軌道經過調速后進入地月轉移軌道，再次調速后進入工作軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運行半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為.求：

(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運行的線速度；

(2)衛(wèi)星在工作軌道上運行的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽中心的“核反應區(qū)”不斷地發(fā)生著輕核聚變反應，這是太陽輻射出能量的源泉。已知太陽向外輻射能量的總功率為P1，太陽中心到火星中心的距離為L，火星的半徑為r，且r遠遠小于L�；鹦谴髿鈱訉μ栞椛涞奈蘸头瓷�、太陽輻射在傳播過程中的能量損失，以及其他天體和宇宙空間的輻射均可忽略不計。

(1)太陽中心的典型輕核聚變反應是4個質子（）聚變成1個氦原子核（）同時產生2個正電子（），寫出該聚變反應方程。

(2)求在時間t內，火星接收來自太陽輻射的總能量E火。

(3)自然界中的物體會不斷地向外輻射電磁波，同時也會吸收由其他物體輻射來的電磁波，當輻射和吸收平衡時，物體的溫度保持不變。如果某物體能完全吸收入射的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就稱為黑體。已知單位時間內從黑體表面單位面積輻射的電磁波的能量I與黑體表面熱力學溫度T的4次方成正比，即I=σT4，其中σ為已知常量。

①若將火星看成表面溫度相同的黑體，求輻射和吸收達到平衡時，其表面平均溫度T火的表達式；

②太陽輻射電磁波的能量來源于如圖甲所示的太陽中心的“核反應區(qū)”。“核反應區(qū)”產生的電磁波在向太陽表面?zhèn)鞑サ倪^程中，會不斷被太陽的其他部分吸收，然后再輻射出頻率更低的電磁波。為了研究“核反應區(qū)”的溫度，某同學建立如下簡化模型：如圖乙所示，將“核反應區(qū)”到太陽表面的區(qū)域視為由很多個“薄球殼層”組成，第1“薄球殼層”的外表面為太陽表面；各“薄球殼層”的內、外表面都同時分別向相鄰內“薄球殼層”和外“薄球殼層”均勻輻射功率相等的電磁波（第1“薄球殼層”的外表面向太空輻射電磁波，最內側的“薄球殼層”的內表面向“核反應區(qū)”輻射電磁波），如圖丙所示；“核反應區(qū)”產生的電磁波的能量依次穿過各“薄球殼層”到達太陽的表面，每個“薄球殼層”都視為黑體，且輻射和吸收電磁波的能量已達到平衡，所以各“薄球殼層”的溫度均勻且恒定。

已知“核反應區(qū)”的半徑與太陽半徑之比約為R:R0=1:4，太陽的表面溫度約為T0=6×103K，所構想的薄球殼層數N=1.0×1012。據此模型，估算“核反應區(qū)”的溫度T的值，并指出該模型的主要缺點。

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