【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限存在垂直于坐標平面向外的勻強磁場.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點以速度v0垂直于y軸射入電場,經(jīng)x軸上的N點射入磁場,最后從y軸負半軸上的P點垂直于y軸射出磁場,已知, ,不計粒子重力,求:
(1)電場強度大小E
(2)帶電粒子從O點進入磁場時的速度大小和方向
(3)磁感應強度大小B
【答案】(1) (2) 60° (3)
【解析】試題分析:粒子垂直于電場進入做類平拋運動,由牛頓第二定律可得到加速度,結合兩個方向的分位移,由位移時間公式求解;根據(jù)運動學公式求出豎直速度,在根據(jù)速度的合成即可求出電粒子從O點進入磁場時的速度大小和方向;粒子由N到P,在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動,利用洛倫茲力提供向心力的公式,可由牛頓第二定律求出在磁場中運動的半徑,即可求出磁感應強度大小。
(1)粒子運動軌跡如圖所示:
在電場中做類平拋運動,在x軸方向:
y軸方向:
聯(lián)立解得:
(2)設粒子進入磁場時速度為v,和x軸的夾角為
豎直方向的速度為:
由tan=
解得: =60°
合速度為:
在磁場中軌跡如上圖所示,設軌跡半徑為r ,由幾何關系可得:
解得:
根據(jù)牛頓第二定律可得:
聯(lián)立以上解得:
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【題目】下列說法正確的是( )
A.根據(jù)可知,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比
B.根據(jù)可知,導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,與通過導體的電流成反比
C.歐姆定律適用于金屬導體導電,電解液導電,電離后氣體導電,或者是晶體二級管,晶體三極管導電
D.歐姆定律只適用于純電阻電路
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【題目】如圖所示,用兩節(jié)干電池點亮幾只小燈泡,當逐一閉合開關,接入燈泡增多時,以下說法正確的是:( )
A. 燈少時各燈較亮,燈多時各燈較暗
B. 燈多時各燈兩端的電壓較低
C. 燈多時通過電池的電流較大
D. 燈多時通過各燈的電流較大
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【題目】在如圖所示電路中,電源電動勢為12V,電源內(nèi)阻為1.0Ω,電路中電阻R0為1.5Ω,小型直流電動機M的內(nèi)阻為0.5Ω.閉合開關S后,電動機轉動,理想電流表的示數(shù)為2.0A.則以下判斷中正確的是
A. 電動機兩端的電壓為7.0 V
B. 電動機的輸出功率為14 W
C. 電動機的發(fā)熱功率為4.0 W
D. 電源輸出的電功率為24 W
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【題目】某同學嘗試把一個靈敏電流表改裝成溫度表,他所選用的器材有:靈敏電流表(待改裝),學生電源(電動勢為E,內(nèi)阻不計),滑動變阻器,單刀雙擲開關,導線若干,導熱性能良好的防水材料,標準溫度計,PTC熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關系為Rt=a+kt,a>0,k>0).設計電路如圖所示,并按如下步驟進行操作:
(1)按電路圖連接好實驗器材;
(2)將滑動變阻器滑片P滑到a端,單刀雙擲開關S擲于c端,調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏,并在以后的操作中保持滑片P位置不動,設此時電路總電阻為R,斷開電路;
(3)容器中倒入適量開水,觀察標準溫度計,每當標準電流表的示數(shù)下降5 ℃,就將開關S置于d端,并記錄此時的溫度t和對應的電流表的示數(shù)I,然后斷開開關,請根據(jù)溫度表的設計原理和電路圖,寫出電流與溫度的關系式I=__________(用題目中給定的符號);
(4)根據(jù)對應溫度記錄的電流表示數(shù),重新刻制電流表的表盤,改裝成溫度表,根據(jù)改裝原理,此溫度表表盤刻度線的特點是:低溫刻度在________側(填“左”或“右”),刻度線分布是否均勻?________(填“是”或“否”).
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【題目】如圖所示,在E=1.5×104V /m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平光滑的絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場線平行,其半徑R=40cm,C為圓弧的最高點。一帶正電的小滑塊從水平軌道上某點由靜止釋放,通過C點時恰好對軌道無壓力,已知小滑塊質(zhì)量為m=0.2kg,帶電量q=10-4C(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑塊應在水平軌道上離N點多遠處靜止釋放?
(2)這樣釋放的滑塊在圓軌道上運動時對軌道壓力最大值為多少?
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【題目】一帶電粒子射入一固定在O點的點電荷的電場中,粒子運動軌跡如圖中實線abc所示.圖中虛線是同心圓弧,表示電場的等勢面.不計重力,可以判斷( 。
A. 此粒子一直受到靜電吸引力作用
B. 粒子在b點的電勢能一定大于在a點的電勢能
C. 粒子在a 點和c點的速度相同
D. 粒子在b 點的速度一定大于在a 點的速度
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【題目】根據(jù)磁感應強度的定義式,下列說法中正確的是( )
A. 在磁場中某確定位置,B與F成正比,與I、L的乘積成反比
B. 一小段通電直導線在空間某處受磁場力F=0;那么該處的B一定為零
C. 磁場中某處的B的方向跟電流在該處受磁場力F的方向相同
D. 一小段通電直導線放在B為零的位置,那么它受到磁場力F也一定為零
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【題目】兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場等勢面如圖中虛線所示,一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場,粒子只受靜電力作用,則粒子在電場中( )
A. 做直線運動,電勢能先變小后變大
B. 做直線運動,電勢能先變大后變小
C. 做曲線運動,電勢能先變小后變大
D. 做曲線運動,電勢能先變大后變小
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