【題目】如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy,在第象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正方向;在第象限有間隔的方向相反的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于xOy平面,寬度均為L,且磁場(chǎng)邊界與y軸平行.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子,從y軸上的p(0,h)點(diǎn),以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng),通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a(2h0)點(diǎn)進(jìn)入第象限,經(jīng)磁場(chǎng)區(qū)后垂直邊界進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),最終從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第象限,不計(jì)粒子所受的重力.

(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;

(2)求粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;

(3)若磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,求磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和此時(shí)粒子進(jìn)入第象限的位置坐標(biāo).

【答案】(1)(2)°(3);

【解析】

(1)設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

軸方向則有:

軸方向則有

,,

聯(lián)立以上各式可得

;

(2)設(shè)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度為,由題意知:

,

可知

則:粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小

,

粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度方向

;

可得°,即粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度方向指向第IV象限與x軸正方向成°;

(3)由題意知粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū),則

當(dāng)R取得最大值Rmax=L時(shí),磁場(chǎng)區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值

又由題意知粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)I區(qū)時(shí)運(yùn)動(dòng)半徑為,則

;

粒子進(jìn)入第三象限時(shí)沿y軸運(yùn)動(dòng)的距離

粒子進(jìn)入第三象限的位置坐標(biāo):

答:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度;

(2)粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小為和;方向?yàn)橹赶虻?/span>IV象限與x軸正方向成°

(3)若磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值,此時(shí)粒子進(jìn)入第Ⅲ象限的位置坐標(biāo)

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】如圖為驗(yàn)證動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)裝置.鉤碼質(zhì)量為m,小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量M=300g.實(shí)驗(yàn)中用鉤碼重力的大小作為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)Φ拇笮。畬?shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下:

①安裝實(shí)驗(yàn)裝置;

②分析打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,求出小車(chē)的速度;

③計(jì)算小車(chē)的動(dòng)能增量和對(duì)應(yīng)細(xì)繩拉力做的功,判斷兩者是否相等.

(1)以下關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是________

A.調(diào)整滑輪高度使細(xì)繩與木板平行

B.為消除阻力的影響,應(yīng)使木板右端適當(dāng)傾斜

C.在質(zhì)量為10g、50g、80g的三種鉤碼中,挑選質(zhì)量為80g的鉤碼掛在掛鉤P上最為合理

D.先釋放小車(chē),然后接通電源,打出一條紙帶

(2)在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選擇點(diǎn)跡清晰的一條.測(cè)量如圖,打點(diǎn)周期為T,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.用題中的有關(guān)字母寫(xiě)出驗(yàn)證動(dòng)能定理的表達(dá)式________

(3)寫(xiě)出兩條引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因________________________;________________________.

【答案】 AB 長(zhǎng)度測(cè)量的誤差 mg代替繩子的拉力

【解析】解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng),了解平衡摩擦力的方法;由勻變速運(yùn)動(dòng)的推論求出滑塊的瞬時(shí)速度,代入動(dòng)能定理表達(dá)式即可正確解題。

(1)小車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到重力、支持力、繩的拉力、摩擦力四個(gè)力的作用.首先若要使小車(chē)受到合力等于繩上的拉力,必須保證:摩擦力被平衡、繩的拉力平行于接觸面,故A、B正確;在保證鉤碼重力等于細(xì)繩上的拉力及上述前提下對(duì)小車(chē)有:,對(duì)鉤碼:,解之有,可見(jiàn)只有當(dāng)時(shí)才有 ,故應(yīng)選用10g的鉤碼最為合理,C錯(cuò)誤.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用要求是先接通電源,待其工作穩(wěn)定后再釋放小車(chē),D錯(cuò)誤.

(2)由題圖知、,故動(dòng)能變化量為,合力所做功,故需驗(yàn)證的式子為

(3)從產(chǎn)生的偶然誤差考慮有長(zhǎng)度測(cè)量的誤差;從系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的角度考慮有用mg代替繩子的拉力、電源頻率不穩(wěn)定、摩擦力未完全被平衡等引起的誤差(答案合理皆可).

型】實(shí)驗(yàn)題
結(jié)束】
90

【題目】某探究小組要盡可能精確地測(cè)量電流表○A1 的滿(mǎn)偏電流,可供選用的器材如下:

A.待測(cè)電流表A1 (滿(mǎn)偏電流Imax約為800 μA、內(nèi)阻r1約為100Ω,表盤(pán)刻度均勻、總格數(shù)為N)

B.電流表A2 (量程為0.6 A、內(nèi)阻r2=0.1Ω)

C.電壓表V (量程為3V、內(nèi)阻RV=3kΩ)

D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為20 Ω)

E.電源E(電動(dòng)勢(shì)有3V、內(nèi)阻r約為1.5Ω)

F.開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線(xiàn)若干

(1)該小組設(shè)計(jì)了圖甲、圖乙兩個(gè)電路圖,其中合理的是________(選填圖甲圖乙”).

(2)所選合理電路中虛線(xiàn)圈處應(yīng)接入電表________(選填“B”“C”).

(3)在開(kāi)關(guān)S閉合前,應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于________(選填ab”).

(4)在實(shí)驗(yàn)中,若所選電表的讀數(shù)為Z,電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了n格,則可算出待測(cè)電流表A1的滿(mǎn)偏電流Imax________.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一根粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng)為80cm,一端開(kāi)口,一端封閉.管內(nèi)有一段25cm長(zhǎng)的汞柱將一段空氣柱封閉于管中,當(dāng)玻璃管水平放置時(shí),空氣柱長(zhǎng)為40cm.問(wèn)當(dāng)玻璃管開(kāi)口向下豎直放置時(shí),管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為多少?(假設(shè)溫度保持不變,外界大氣壓為76cmHg

某同學(xué)解法為:p1=76cmHg p2=7625=51cmHg

此過(guò)程為等溫變化 p1V1=p2V2

L2==76×=60.8cm

你認(rèn)為他的解法是否正確?若正確,請(qǐng)說(shuō)明理由;若錯(cuò)誤,也請(qǐng)說(shuō)明理由,并且解出正確的結(jié)果.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的電路中,E為電源電動(dòng)勢(shì),r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器.當(dāng)R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)在ab的中點(diǎn)時(shí)合上開(kāi)關(guān)S,此時(shí)三個(gè)電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U.現(xiàn)將R2的滑動(dòng)觸點(diǎn)向a端移動(dòng),則(

A. 電源的總功率減小 B. R3消耗的功率增大

C. I1增大,I2減小,U增大 D. I1減小,I2不變,U減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計(jì)、相距L的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,與水平面的夾角θ,整個(gè)空間存在垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌上固定有質(zhì)量為m,電阻為R的兩根相同的導(dǎo)體棒,導(dǎo)體棒MN上方軌道粗糙下方光滑,將兩根導(dǎo)體棒同時(shí)釋放后,觀察到導(dǎo)體棒MN下滑而EF始終保持靜止,當(dāng)MN下滑的距離為S時(shí),速度恰好達(dá)到最大值Vm,則下列敘述正確的是( )

A. 導(dǎo)體棒MN的最大速度Vm=

B. 此時(shí)導(dǎo)體棒EF與軌道之間的靜摩擦力為

C. 當(dāng)導(dǎo)體棒MN從靜止開(kāi)始下滑S的過(guò)程中,通過(guò)其橫截面的電荷量為

D. 當(dāng)導(dǎo)體棒MN從靜止開(kāi)始下滑S的過(guò)程中,導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生的熱量為

【答案】AC

【解析】A、導(dǎo)體棒MN速度最大時(shí)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),由平衡條件得: 解得,A正確;

B、在EF下滑的過(guò)程中,穿過(guò)回路的磁通量增大,根據(jù)楞次定律判斷知,EF受到沿導(dǎo)軌向下的安培力,根據(jù)平衡條件得:導(dǎo)體棒EF所受的靜摩擦力B錯(cuò)誤;

C、當(dāng)導(dǎo)體棒MN從靜止開(kāi)始下滑S的過(guò)程中,通過(guò)其橫截面的電荷量為,故C正確;

D、根據(jù)能量守恒得:導(dǎo)體棒MN中產(chǎn)生的熱量為,故D錯(cuò)誤;

故選AC

型】選題
結(jié)束】
13

【題目】如圖所示的電路可用來(lái)研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向.

(1)在圖中用實(shí)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)把它們連成實(shí)驗(yàn)電路___________

(2)將線(xiàn)圈A插入線(xiàn)圈B中,合上開(kāi)關(guān)S,能使線(xiàn)圈B中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與線(xiàn)圈A中原磁場(chǎng)方向相反的實(shí)驗(yàn)操作是_______

A.插入鐵芯F B.拔出線(xiàn)圈A

C.使變阻器阻值R變小 D.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)S

(3)某同學(xué)第一次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端,第二次將滑動(dòng)變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端,發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針擺動(dòng)的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度______(填寫(xiě)),原因是線(xiàn)圈中的______(填寫(xiě)磁通量磁通量的變化磁通量變化率)第一次比第二次的大.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】觀看科幻電影《流浪地球》后,某同學(xué)設(shè)想地球僅在木星引力作用下沿橢圓軌道通過(guò)木星的情景,如圖所示,軌道上P點(diǎn)距木星最近(距木星表面的高度可忽略)。則

A.地球靠近木星的過(guò)程中運(yùn)行速度減小

B.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中加速度增大

C.地球遠(yuǎn)離木星的過(guò)程中角速度增大

D.地球在P點(diǎn)的運(yùn)行速度大于木星第一宇宙速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,下列說(shuō)法中正確的是( )

A.當(dāng)分子之間的作用力表現(xiàn)為斥力時(shí),分子勢(shì)能隨分子距離的減小而增大

B.沒(méi)有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的能量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)不為零

D.對(duì)于一定量的氣體,如果壓強(qiáng)不變,體積增大,那么它一定從外界吸熱

E.若氣體分子總數(shù)不變,而氣體溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能增大,因此壓強(qiáng)必然增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)測(cè)量一段粗細(xì)均勻電阻絲的電阻率,實(shí)驗(yàn)操作如下:

1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量該電阻絲的直徑,如圖甲所示的示數(shù)為_________mm。

2)用多用電表“×1 "倍率的歐姆擋測(cè)量該電阻絲的阻值,如圖乙所示的示數(shù)為_________Ω。

3)用電流表(內(nèi)阻約為)、電壓表(內(nèi)阻約為3kΩ)測(cè)量該電阻絲的阻值Rx,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,并要求在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,下列電路中符合要求的是_________。

A. B. C. D.

4)用第(3)問(wèn)中C選項(xiàng)的方法接入不同長(zhǎng)度的電阻絲l,測(cè)得相應(yīng)的阻值R,并作出了R-l圖象,如圖丙所示中符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖線(xiàn)是_________(選填a”“bc),該電阻絲電阻率的測(cè)量值_________(選填大于” “小于等于)真實(shí)值。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道,管道的長(zhǎng)為L、寬度為d、高為h,上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面MN是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開(kāi)關(guān)S和定值電阻R相連.整個(gè)管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.管道內(nèi)始終充滿(mǎn)電阻率為ρ的導(dǎo)電液體(有大量的正、負(fù)離子),且開(kāi)關(guān)閉合前后,液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下,均以恒定速率v0沿x軸正向流動(dòng),液體所受的摩擦阻力不變.

1)求開(kāi)關(guān)閉合前,MN兩板間的電勢(shì)差大小U0;

2)求開(kāi)關(guān)閉合前后,管道兩端壓強(qiáng)差的變化Δp;

3)調(diào)整矩形管道的寬和高,但保持其它量和矩形管道的橫截面S=dh不變,求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比d/h的值.

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