【題目】如圖所示,xOy為豎直面內(nèi)的直角坐標(biāo)系,第三、四象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),半徑為R的光滑絕緣四分之一圓弧軌道AB位于第三象限內(nèi),圓心在坐標(biāo)原點(diǎn).一個(gè)質(zhì)量為m,帶電量為q的帶正電小球(視為質(zhì)點(diǎn))從第二象限的P-R,R)點(diǎn)由靜止釋放,從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,從B點(diǎn)水平射出,射出速度大小為v=g為重力加速度),粒子在第四象限運(yùn)動(dòng)后從x軸上坐標(biāo)為(R0)的位置射出進(jìn)入第一象限,求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。

2)小球進(jìn)入第一象限后,上升到的最高點(diǎn)的位置坐標(biāo).

【答案】1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

2)小球進(jìn)入第一象限后,上升到的最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(,).

【解析】

1)小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,重力和電場(chǎng)力做功,根據(jù)動(dòng)能定理可知

mg2R-qER=-0

其中v=,聯(lián)立解得

E=

小球進(jìn)入電磁復(fù)合場(chǎng)后,電場(chǎng)力和重力平衡,洛倫茲力提供向心力,做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系可知,

解得

r=2R

其中qvB=m,聯(lián)立解得

B=

2)小球在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng),進(jìn)入第一象限速度大小仍為v=,根據(jù)幾何關(guān)系可得,小球進(jìn)入一象限速度與x軸正方向夾角為60,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可得:

豎直方向勻減速,到最高點(diǎn),運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

所以最高點(diǎn)坐標(biāo)().

答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為.(2)小球進(jìn)入第一象限后,上升到的最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)為().

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,將一只倒置的試管豎直地插入裝水容器內(nèi),試管內(nèi)原有的空氣被壓縮,此時(shí),試管內(nèi)外水面的高度差為h,若豎直向下移動(dòng)試管,使試管口相對(duì)于水面的深度增大一些,試(設(shè)管內(nèi)氣體溫度保持不變,試管可視為一端封閉的粗細(xì)均勻的圓筒)

(1)試管內(nèi)外水面的高度差將如何變化;

(2)若試管內(nèi)外水面高度差的改變值為Δh,則試管口相對(duì)于水面的深度增大了多少。(已知:外界大氣壓為P0,水的密度為,重力加速度為g,當(dāng)試管內(nèi)外水面高度差為h時(shí),試管內(nèi)氣柱長(zhǎng)度為)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,兩個(gè)點(diǎn)電荷、固定在x軸上距離為L的兩點(diǎn),其中帶正電荷位于原點(diǎn)O,ab是它們的連線延長(zhǎng)線上的兩點(diǎn),其中b點(diǎn)與O點(diǎn)相距現(xiàn)有一帶正電的粒子q以一定的初速度沿x軸從a點(diǎn)開(kāi)始經(jīng)b點(diǎn)向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng)粒子只受電場(chǎng)力作用,設(shè)粒子經(jīng)過(guò)a,b兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為、,其速度隨坐標(biāo)x變化的圖象如圖乙所示,則以下判斷不正確的是  

A. 帶負(fù)電且電荷量小于

B. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定為零

C. a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高

D. 粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)的電勢(shì)能小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1=E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在兩條平行的虛線MNPQ之間存在著寬為L、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2 =2E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在虛線PQ右側(cè)距PQL處有一與電場(chǎng)E2平行的屏,F(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m,重力不計(jì))無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn),最后電子打在右側(cè)的屏上,A點(diǎn)到MN的距離為AO連線與屏垂直,垂足為O,求:

(1)電子到MN的速度大;

(2)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間;

(3)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與連線夾角的正切值;

(4)電子打到屏上的點(diǎn)到點(diǎn)O的距離

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道BC與水平面在B點(diǎn)平滑連接(相切),一個(gè)物塊從水平面上的A點(diǎn)以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng),若水平面光滑,則物塊剛好可以滑到C點(diǎn);若水平面粗糙,則物塊剛好能滑到圓弧軌道BC的中點(diǎn)D。已知AB間的距離為R,不考慮物塊大小,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是

A.物塊的初速度大小為

B.水平面粗糙時(shí),物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

C.水平面粗糙時(shí),物塊最終剛好停在A點(diǎn)

D.水平面粗糙時(shí),物塊最終停在離A點(diǎn)距離為()R

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】9分a為某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)毫安表的電路圖,其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路。

1已知毫安表表頭的內(nèi)阻為100Ω,滿偏電流為1mA;R1R2為阻值固定的電阻。若使用ab兩個(gè)接線柱,電表量程為3mA;若使用ac兩個(gè)接線柱,電表量程為10mA。由題給條件和數(shù)據(jù),可求出

Ω,Ω。

2現(xiàn)用—量程為3mA、內(nèi)阻為150Ω的標(biāo)準(zhǔn)電流表對(duì)改裝電表的3mA擋進(jìn)行校準(zhǔn),校準(zhǔn)時(shí)需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mA。電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻忽略不計(jì);定值電阻R0有兩種規(guī)格,阻值分別為300Ω和1000Ω;滑動(dòng)變阻器R有兩種規(guī)格,大阻值分別為750Ω和3000Ω。則R0應(yīng)選用阻值為Ω的電阻,R應(yīng)選用最大阻值為Ω的滑動(dòng)變阻器。

3若電阻R1R2有一個(gè)因損壞而阻值變?yōu)闊o(wú)窮大,利用圖b的電路可以判斷出損電阻。圖b中的為保護(hù)電阻,虛線框內(nèi)未畫(huà)出的電路即為圖a線框內(nèi)的電路。則圖中的d點(diǎn)應(yīng)和接線柱bc相連。判斷依據(jù)是:。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為了測(cè)量某待測(cè)電阻 Rx 的阻值(約為30 Ω),有以下一些器材可供選擇。

電流表A1(量程 050 mA,內(nèi)阻約 10 Ω);

電流表A2(量程 03 A,內(nèi)阻約 0.12Ω);

電壓表V1(量程 03 V,內(nèi)阻很大);

電壓表V2(量程 015 V,內(nèi)阻很大);

電源 E(電動(dòng)勢(shì)約為 3 V,內(nèi)阻約為 0.2 Ω);

定值電阻 R20 Ω,允許最大電流 1.0 A);

滑動(dòng)變阻器 R1010 Ω,允許最大電流 2.0 A);

滑動(dòng)變阻器 R201 kΩ,允許最大電流 0.5 A); 單刀單擲開(kāi)關(guān) S 一個(gè),導(dǎo)線若干。

1)電流表應(yīng)選_____,電壓表應(yīng)選_____,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____。(填 字母代號(hào))

2)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫(huà)出測(cè)量電阻 Rx 的實(shí)驗(yàn)電路圖。(要求測(cè)量范圍盡可能大)

_______

3)某次測(cè)量中,電壓表示數(shù)為 U 時(shí),電流表示數(shù)為 I,則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的 表達(dá)式為 Rx________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí),其中說(shuō)法正確的是( )

A. 圖甲:每種原子都有自己的特征譜線,故光譜分析可鑒別物質(zhì)

B. 圖乙:玻爾理論指出氫原子能級(jí)是分立的,所以原子發(fā)射光子的頻率也是不連續(xù)的

C. 圖丙:盧瑟福通過(guò)分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果,發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子

D. 圖。焊鶕(jù)電子束通過(guò)鋁箔后的衍射圖樣,可以說(shuō)明電子具有粒子性

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,電阻忽略不計(jì)的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置,軌道間距為L=1m,上端接有電阻R=0.3Ω。在水平虛線MM'、NN'間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B,磁場(chǎng)區(qū)域的高度為d=2m,F(xiàn)將質(zhì)量m=0.3kg,電阻r=0.2Ω的導(dǎo)體桿abMM'處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,釋放同時(shí)獲得一向下的外力作用,外力大小滿足F=0.5v+0.6N)(v為導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度),桿下落過(guò)程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。

(1)分析并說(shuō)明該導(dǎo)體桿在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

(3)當(dāng)導(dǎo)體桿下降1.5m時(shí)撤去外力,求導(dǎo)體桿穿過(guò)磁場(chǎng)全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。(下落位移與外力的關(guān)系如圖乙所示,圖像面積表示做功)

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