【題目】如圖所示,豎直線MN左側(cè)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=π×10-2T,在P點(diǎn)豎直下方, m處有一垂直于MN的足夠大的擋板,F(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷=1×106C/kg的正電荷從P點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過△t=1×10-4s,電荷以v0=1×104m/s的速度通過MN進(jìn)入磁場(chǎng)。求:
(1)P點(diǎn)到MN的距離及勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(2)電荷打到擋板的位置到MN的距離;
(3)電荷從P點(diǎn)出發(fā)至運(yùn)動(dòng)到擋板所用的時(shí)間。
【答案】(1)0.5m;100N/C(2)0.28m(3)4.67×10-4s
【解析】
(1)根據(jù)平均速度公式求解P點(diǎn)到MN的距離;根據(jù)牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)公式求解勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)電荷在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡,結(jié)合結(jié)合關(guān)系求解電荷打到擋板的位置到MN的距離;
(3)根據(jù)幾何關(guān)系求解電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)的圓心角,根據(jù)求解時(shí)間;根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式求解在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(1)電荷在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),P點(diǎn)到MN的距離為
解得x=0.5m
由速度公式v0=at
由牛頓第二定律qE=ma
解得E=100N/C
(2)電荷在電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得:
解得
運(yùn)動(dòng)周期
電荷在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,
Q點(diǎn)到擋板的距離為
則,即
A點(diǎn)到MN的距離x=rcos600=m=0.28m.
(3)電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間:
電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)的圓心角為
電荷在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間
解得
則電荷從P點(diǎn)出發(fā)至運(yùn)動(dòng)到擋板所需的時(shí)間為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,有一內(nèi)壁光滑的高為H=5m、寬為L=1m的直立長(zhǎng)方形容器,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球在上端口邊緣O以水平初速度v0向左拋出正好打在E點(diǎn),若球與筒壁碰撞時(shí)無能量損失,不計(jì)空氣阻力,重力加速度的大小為g=10m/s2。則小球的初速度v0的大小可能是
A. 2m/s B. 4m/s C. 6 m/s D. 9 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相等、材料相同的兩個(gè)小球A、B間用一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連組成系統(tǒng),系統(tǒng)穿過一粗糙的水平滑桿,在作用在B上的水平外力F的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后一起做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們的總動(dòng)能為Ek時(shí)撤去外力F,最后停止運(yùn)動(dòng).不計(jì)空氣阻力,認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.則在從撤去外力F到停止運(yùn)動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( )
A. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長(zhǎng)量為F/2k
B. 撤去外力F的瞬間,彈簧的伸長(zhǎng)量為F/k
C. A克服外力所做的總功等于Ek/2
D. 系統(tǒng)克服摩擦力所做的功小于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“測(cè)金屬絲的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,提供以下實(shí)驗(yàn)器材:
待測(cè)金屬絲、螺旋測(cè)微器(千分尺)、毫米刻度尺;電壓表V(量程3 V,內(nèi)阻約5 kΩ)、
電流表 A(量程0.6 A,內(nèi)阻RA=1.0 Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)約3 V)、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
某同學(xué)進(jìn)行了如下操作:
(1)用毫米刻度尺測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度L;用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲直徑d。
(2)按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路原理圖(甲圖)進(jìn)行實(shí)物連接,請(qǐng)?jiān)谝覉D中連線_______。
(3)進(jìn)行了相應(yīng)測(cè)量,利用電壓表和電流表的讀數(shù)畫出了如丙圖所示的U-I圖象,由此得到金屬絲電阻R=________ Ω。
(4)根據(jù)ρ=________(用R、d、L及有關(guān)常數(shù)表示),即可計(jì)算該金屬絲的電阻率。
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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組要測(cè)量干電池組(兩節(jié))的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室有下列器材:
A靈敏電流計(jì)G(量程為0~10mA,內(nèi)阻約為100Ω)
B電壓表V(量程為0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)
C.電阻箱R1(0~999.9Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R2(0~10Ω,額定電流為1A)
E舊電池2節(jié)
F.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)由于靈敏電流計(jì)的量程太小,需擴(kuò)大靈敏電流計(jì)的量程。測(cè)量靈敏電流計(jì)內(nèi)阻的電路如圖甲所示,調(diào)節(jié)R2和電阻箱,使得電壓表示數(shù)為2.00V,靈敏電流計(jì)示數(shù)為4.00mA,此時(shí)電阻箱接入電路的電阻為398.3Ω,則靈敏電流計(jì)內(nèi)阻為___________Ω(保留一位小數(shù))。
(2)為將靈敏電流計(jì)的量程擴(kuò)大為100mA,該實(shí)驗(yàn)小組將電阻箱與靈敏電流計(jì)并聯(lián),則應(yīng)將電阻箱R1的阻值調(diào)為___________Ω(保留三位有效數(shù)字)。
(3)把擴(kuò)大量程后的電流表接入如圖乙所示的電路,根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出U-lG(U為電壓表的示數(shù),IG為靈敏電流計(jì)的示數(shù))圖象如圖丙所示則該干電池組的電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω(保留三位有效數(shù)字)
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【題目】兩個(gè)帶等量正電的點(diǎn)電荷,固定在圖中P、Q兩點(diǎn),MN為PQ連線的中垂線,交PQ與O點(diǎn),A為MN上的一點(diǎn),一帶負(fù)電的試探電荷q,從A點(diǎn)由靜止釋放,只在靜電力作用下運(yùn)動(dòng),取無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,則( )
A. q由A向O的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng) B. q由A向O運(yùn)動(dòng)的過程電勢(shì)能逐漸減小
C. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大 D. q運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能為零
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【題目】如圖甲所示,陀螺可在圓軌道外側(cè)旋轉(zhuǎn)而不脫落,好像軌道對(duì)它施加了魔法一樣,被稱為 “魔力陀螺”。它可等效為一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在圓軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)模型,如圖乙所示。在豎直平面內(nèi)固定的強(qiáng)磁性圓軌道半徑為R,A、B兩點(diǎn)分別為軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)沿軌道外側(cè)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),受圓軌道的強(qiáng)磁性引力始終指向圓心O且大小恒為F,不計(jì)摩擦和空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)若質(zhì)點(diǎn)以速率通過A點(diǎn)時(shí),質(zhì)點(diǎn)對(duì)軌道A點(diǎn)的作用力FA;
(2)若質(zhì)點(diǎn)恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)過程,,質(zhì)點(diǎn)對(duì)軌道A點(diǎn)的作用力。
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【題目】如圖所示,一圓環(huán)以直徑AB為軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng),P、Q、R是環(huán)上的三點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A. 線速度的大小vP>vQ>vR
B. 向心加速度的大小aP=aQ=aR
C. 任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)的線速度方向均不同
D. 任意時(shí)刻P、Q、R三點(diǎn)向心加速度的方向相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運(yùn)動(dòng)過程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)
(1)由圖(b)可知,小車在桌面上是_____(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。
(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_____m/s,加速度大小為_____m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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