【題目】如圖所示,在兩個水平平行金屬極板間存在著豎直向下的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場,電場強度和磁感應強度的大小分別為E=2×106N/C和B1=0.1T,極板的長度l=m,間距足夠大.在板的右側還存在著另一圓形區(qū)域的勻強磁場,磁場的方向為垂直于紙面向外,圓形區(qū)域的圓心O位于平行金屬極板的中線上,圓形區(qū)域的半徑R=m。有一帶正電的粒子以某速度沿極板的中線水平向右飛入極板后恰好做勻速直線運動,然后進入圓形磁場區(qū)域,飛出圓形磁場區(qū)域后速度方向偏轉了60°,不計粒子的重力,粒子的比荷=2×108C/kg。
(1)求粒子沿極板的中線飛入的初速度v0;
(2)求圓形區(qū)域磁場的磁感應強度B2的大。
(3)在其他條件都不變的情況下,將極板間的磁場B1撤去,為使粒子飛出極板后不能進入圓形區(qū)域的磁場,求圓形區(qū)域的圓心O離極板右邊緣的水平距離d應滿足的條件。
【答案】(1)v0=2×107m/s(2)B2=0.1T(3)m (或m )
【解析】試題分析:(1)粒子在極板間做勻速直線運動,有:qv0B1=qE
解得:v0=2×107m/s。
(2)設粒子的初速度大小為v,粒子在極板間勻速直線運動,則:qvB1=qE
設粒子在圓形區(qū)域磁場中做圓周運動的半徑為r,由牛頓第二定律得:
粒子運動軌跡如圖所示,粒子速度方向偏轉了60°,由數學知識可得:r="Rcot" 30°,
解得:B2=0.1T;
(3)撤去磁場B1后粒子在極板間做平拋運動,設在板間運動時間為t,運動的加速度為a,
飛出電場時豎直方向的速度為vy,速度的偏轉角為θ,由牛頓第二定律得:qE=ma,
水平方向:l=vt,豎直方向:,,
解得:,即θ=30°,
設粒子飛出電場后速度恰好與圓形區(qū)域的邊界相切時,圓心O離極板右邊緣的水平距離為d,如圖所示
則,解得:m
所以圓心O離極板右邊緣的水平距離d應滿足m (或m )
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【題目】一物體靜止在水平桌面上,則下列說法正確的是
A.物體對桌面的壓力就是重力
B.物體對桌面的壓力使物體產生了形變
C.桌面的形變使物體受到了支持力
D.桌面對物體的支持力使物體產生了形變
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【題目】如圖所示是電阻R1和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三個區(qū)域,現在把R1和R2并聯在電路中,消耗的電功率分別為P1和P2,并聯總電阻設為R.下列關于P1和P2的大小關系及R的伏安特性曲線應該在的區(qū)域正確的是( )
A. 特性曲線在Ⅰ區(qū),P1<P2
B. 特性曲線在Ⅲ區(qū),P1>P2
C. 特性曲線在Ⅰ區(qū),P1>P2
D. 特性曲線在Ⅲ區(qū),P1<P2
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【題目】一物體做勻變速直線運動導出公式應用,下列說法中正確的是( 。
A.物體的末速度與時間成正比
B.物體的位移必與時間的平方成正比
C.物體速度在一段時間內的變化量與這段時間成正比
D.物體做勻加速直線運動時,加速度的方向與速度方向可能相反
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【題目】如圖所示,A、B、C三個小球(可視為質點)的質量分別為m、2m、3m,B小球帶負電,電荷量為q,A、C兩小球不帶電(不考慮小球間的電荷感應),不可伸長的絕緣細線將三個小球連接起來懸掛在0點,三個小球均處于豎直向上的勻強電場中,電場強度大小為E。則以下說法正確的是( )
A. 靜止時,A、B兩小球間細線的拉力為5mg-qE
B. 靜止時,A、B兩小球間細線的拉力為5mg+qE
C. 剪斷O點與A小球間細線瞬間,A、B兩小球間細線的拉力大小為
D. 剪斷O點與A小球間細線瞬間,A、B兩小球間細線的拉力大小為
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【題目】NBA球賽中,籃球以v0=10m/s的速度水平撞擊籃板,撞擊后以v=8m/s的速度反向彈回,球與籃板接觸的時間△t=0.1s,求:
(1)籃球在水平方向的速度變化量;
(2)籃球與籃板撞擊過程中水平方向的平均加速度.
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【題目】如圖所示,光滑的墻面MN左側有個質量為m的圓球,繩子的一端A點固定在球上,某人通過定滑輪在繩的另一端P點拽動,可以使球在豎直方向上下移動,繩和滑輪間無摩擦,滑輪可看做質點.若人拽動繩子使圓球緩慢豎直向上移動,下列說法正確的是( 。
A. 墻面對圓球的彈力增大,OA繩的拉力增大
B. 墻面對圓球的彈力增大,OA繩的拉力不變
C. 墻面對圓球的作用力小于圓球對墻面的作用力
D. 若繩被拉斷,則繩斷后球的加速度小于重力加速度
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【題目】某同學欲測一電阻RX (阻值約300Ω)的阻值,可供選擇的儀器有:
電流表A1:量程10mA;
電流表A2:量程0.6A;
電壓表V1:量程3V;
電壓表V2:量程15V;
電源電動勢為4.5V.
該同學先按圖接好電路,閉合S1后把開關S2撥至A時發(fā)現兩電表指針偏轉的角度都在滿偏的4/5處;再把開關S2撥至b時發(fā)現.其中一個電表的指針偏角幾乎不變,另一個電表指針偏轉到滿偏3/4處,則該同學在實驗中所選電壓表的量程為______,所選電流表的量程為______RX的測量值為________.
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【題目】如圖,真空中xOy平面直角坐標系上的A、B、C三點構成等邊三角形,邊長L=2 m.若將電荷量均為q=+2.0×10-6 C的兩點電荷分別固定在A、B點,已知靜電力常量k=9×109 N·m2/C2,求:
(1)兩點電荷間的庫侖力大。
(2)C點的電場強度的大小和方向.
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