【題目】在如圖甲所示的平面坐標(biāo)系內(nèi),有三個(gè)不同的靜電場(chǎng):第一象限內(nèi)有固定在O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E1(未知),該點(diǎn)電荷的電荷量為,且只考慮該點(diǎn)電荷在第一象限內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng);第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2(未知);第四象限內(nèi)有大小為,方向按圖乙周期性變化的電場(chǎng)E3,以水平向右為正方向,變化周期。一質(zhì)量為m,電荷量為+q的離子從(-x0,x0)點(diǎn)由靜止釋放,進(jìn)入第一象限后恰能繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以離子到達(dá)x軸時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),已知靜電力常量為k,不計(jì)離子重力。求:

(1)離子在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大;

(2)第二象限電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小;

(3)當(dāng)時(shí),離子的坐標(biāo)。(

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)設(shè)離子在第一象限的速度為v0.在第一象限內(nèi),由庫(kù)侖力提供離子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有:

解得:

(2)在第二象限內(nèi),只有電場(chǎng)力對(duì)離子做功,由動(dòng)能定理得:

解得:

(3)時(shí),離子在x方向的速度

所以一個(gè)周期內(nèi),離子在x方向的平均速度:

每個(gè)周期離子在x方向前進(jìn)

因?yàn)殚_(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)離子坐標(biāo)為x0,所以nT時(shí),離子的橫坐標(biāo)為

縱坐標(biāo)為

nT時(shí)離子的坐標(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】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng),使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速,D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示設(shè)D形盒半徑為R.若用回旋加速器加速質(zhì)子(氫核)時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,高頻交流電源的周期為T.質(zhì)子質(zhì)量為m電荷量為e.則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 高頻交流電源周期應(yīng)為T

B. 質(zhì)子被加速后的最大動(dòng)能Ek不可能超過(guò)

C. 質(zhì)子被加速后的最大動(dòng)能與狹縫間的加速電壓、加速次數(shù)有關(guān)

D. 不改變BT該回旋加速器不能用于加速α粒子(即氦核)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,足夠長(zhǎng)的柔軟導(dǎo)線(xiàn)跨過(guò)滑輪懸掛兩條水平金屬棒MN、PQ ,棒長(zhǎng)均為l=0.50m,電阻值均為R =1.0Ω的電阻。MN質(zhì)量m1=0.10kg PQ質(zhì)量m2=0.20kg,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向水平且垂直于MNPQ。t=0時(shí)刻,對(duì)金屬棒MN施加一個(gè)豎直向下的外力F,使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電路中的電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。電路中其他部分電阻忽略不計(jì), g10m/s2

(1)2.0s末金屬棒MN瞬時(shí)速度的大小;

(2)4.0s末力F的瞬時(shí)功率;

(3)已知0~3.0s時(shí)間內(nèi)MN上產(chǎn)生的熱量為0.36J,試計(jì)算F對(duì)金屬棒MN所做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示U型玻璃管靜置于豎直平面,右管封閉一定質(zhì)量的空氣,左管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng),左管內(nèi)水銀面比右管內(nèi)水銀面高h,能使h變小的是( 。

A.使U型管自由下落

B.外界大氣壓強(qiáng)升高

C.使U型管靜置于水平面內(nèi)

D.沿管壁向左管內(nèi)加注水銀

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的左端固定,并處于自然狀態(tài)。小物塊的質(zhì)量為m,以一定的初速度vA點(diǎn)向左沿水平地面運(yùn)動(dòng),壓縮彈簧后被彈回,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)恰好靜止,物塊向左運(yùn)動(dòng)的最大距離為s,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,彈簧未超出彈性限度。在上述過(guò)程中( 。

A.物塊克服摩擦力做的功為0

B.物塊克服摩擦力做的功為2μmgs

C.彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.5mv2

D.彈簧的最大彈性勢(shì)能為0.5mv2+μmgs

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在圖所示實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于平行板電容器的充、放電,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 開(kāi)關(guān)接1時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶正電

B. 開(kāi)關(guān)接1時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶負(fù)電

C. 開(kāi)關(guān)接2時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶正電

D. 開(kāi)關(guān)接2時(shí),平行板電容器充電,且上極板帶負(fù)電

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的木塊靜止在高h=1.8m的水平平臺(tái)上,木塊距平臺(tái)右邊緣7.75m,木塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=02。用水平拉力F=20N拉動(dòng)木塊,木塊向右運(yùn)動(dòng)4.0m時(shí)撤去力F。不計(jì)空氣阻力,g10m/s2。求:

1.F作用于木塊的時(shí)間;

2.木塊離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的速度大;

(3).木塊落地時(shí)距平臺(tái)邊緣的水平距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】現(xiàn)在要測(cè)量一段電阻絲的電阻,其阻值Rx約為0.5Ω,允許通過(guò)的最大電流為0.5A。要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,測(cè)量誤差盡可能小,方便讀數(shù),F(xiàn)有如下器材可供選擇:

電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω

電壓表(量程3 V,內(nèi)阻約為3kΩ

待測(cè)電阻絲Rx(值約為0.5Ω

標(biāo)準(zhǔn)電阻R0(阻值

滑動(dòng)變阻器R1,2A)

滑動(dòng)變阻器R21000Ω,1.5A)

學(xué)生電源(直流6V,內(nèi)阻不計(jì))

開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線(xiàn)若干

1)實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇____________________(選填“R1”或“R2”)

2)在虛線(xiàn)框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖

_______

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,x軸上固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2(Q2位于坐標(biāo)原點(diǎn)O),其上面有M、N、P三點(diǎn),間距MN=NP,Q1、Q2x軸上產(chǎn)生的電勢(shì)φx變化關(guān)系如圖乙。則(。

A.N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為零

B.M點(diǎn)到P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)先增大后減小

C.M、N之間電場(chǎng)方向沿x軸正方向

D.一個(gè)正試探電荷從P移到M過(guò)程中,電場(chǎng)力做功|WPN|=|WNM|

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