(12分)在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強電場,以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點P(,0)由靜止釋放后沿直線PQ運動。當(dāng)微粒到達(dá)點Q(0,-l)的瞬間,撤去電場同時加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強度的大小,該磁場有理想的下邊界,其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。求:
(1)勻強電場的場強E的大。
(2)撤去電場加上磁場的瞬間,微粒所受合外力的大小和方向;
(3)欲使微粒不從磁場下邊界穿出,該磁場下邊界的y軸坐標(biāo)值應(yīng)滿足什么條件?
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
人站在電梯中隨電梯一起運動。下列過程中,人處于“超重”狀態(tài)的過程是( )
A.電梯加速上升 | B.電梯加速下降 |
C.電梯減速上升 | D.電梯減速下降 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
abcd是質(zhì)量為m,長和寬分別為b和l的矩形金屬線框,有靜止沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑,軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向上。已知da=an=ne=b,線框的cd邊剛要離開磁區(qū)時的瞬時速度為v,整個線框的電阻為R,試用題中給出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。
(1)ab剛進(jìn)入磁區(qū)時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;
(2)此時線框的加速度;
(3)線框下滑中共產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,一正方形金屬線框位于有界勻強磁場區(qū)域內(nèi),線框的右邊緊貼著邊界.t=0時刻對線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t0穿出磁場.圖乙所示為外力F隨時間t變化的圖象.若線框質(zhì)量為m、電阻R及圖象中的F0、t0均為已知量,則根據(jù)上述條件,請你推出:
(1)磁感應(yīng)強度B的表達(dá)式;
(2)線框左邊剛離開磁場前瞬間的感應(yīng)電動勢E的表達(dá)式.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,光滑絕緣的水平面上有一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的板OA與水平成為30°傾角放置,其左端有一豎直檔板,擋板上有一小孔P,已知OA板上方有方向豎直向上、場強大小為E=5V/m的勻強電場,和垂直紙面向外的、磁感應(yīng)強度大小為B=1T的勻強磁場,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=帶電量為q=+的帶電小球,從小孔P以速度v=2m/s水平射入上述電場、磁場區(qū)域,之后從OA板上的M點垂直O(jiān)A方向飛出上述的電磁場區(qū)域后而進(jìn)入下方的電磁場區(qū)域 ,OA板下方電場方向變?yōu)樗较蛴遥妶鰪姸却笮?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/af/f/1m0kw2.png" style="vertical-align:middle;" />,當(dāng)小球碰到水平地面時立刻加上勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小仍為B=1T,方向垂直紙面向里。小球與水平地面相碰時,豎直方向速度立刻減為零,水平方向速度不變,小球運動到D處剛好離開水平地面,然后沿著曲線DQ運動,重力加速度為g=10m/s2,小球在水平地面上運動過程中電量保持不變,不計摩擦。
(1)求小球在OA上方空間電磁場中運動時間;
(2)求小球從M運動到D的時間;
(3)若小球在DQ曲線上運動到某處時速率最大為vm,該處軌跡的曲率半徑(即把那一段曲線盡可能的微分,近似一個圓弧,這個圓弧對應(yīng)的半徑即曲線上這個點的曲率半徑)。求vm與的函數(shù)關(guān)系。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如右圖甲所示,間距為d的平行金屬板MN與一對光滑的平行導(dǎo)軌相連,平行導(dǎo)軌間距L=d/2,一根導(dǎo)體棒ab以一定的初速度向右勻速運動,棒的右側(cè)存在一個垂直紙面向里,大小為B的勻強磁場。棒進(jìn)入磁場的同時,粒子源P釋放一個初速度為0的帶電粒子,已知帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q.粒子能從N板加速到M板,并從M板上的一個小孔穿出。在板的上方,有一個環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在大小也為B,垂直紙面向外的勻強磁場。已知外圓半徑為2d, 里圓半徑為d.兩圓的圓心與小孔重合(粒子重力不計)
(1)判斷帶電粒子的正負(fù),并求當(dāng)ab棒的速度為v0時,粒子到達(dá)M板的速度v;
(2)若要求粒子不能從外圓邊界飛出,則v0的取值范圍是多少?
(3)若棒ab的速度v0只能是,則為使粒子不從外圓飛出,則可以控制導(dǎo)軌區(qū)域磁場的寬度S(如圖乙所示),那該磁場寬度S應(yīng)控制在多少范圍內(nèi)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,一個質(zhì)量為m =2.0×10-11kg,電荷量為q=1.0×10-5C的帶正電粒子P(重力忽略不計),從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場,偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U2。金屬板長L=20cm,兩板間距d =20cm,上極板帶正電,下極板帶負(fù)電。粒子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入右側(cè)垂直紙面向里的水平勻強磁場中,位于磁場左側(cè)的理想邊界緊鄰偏轉(zhuǎn)電場,磁場中其余區(qū)域沒有邊界。磁場磁感應(yīng)強度為B。求:
(1)微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大?
(2)若粒子一定會由偏轉(zhuǎn)電場進(jìn)入磁場中,偏轉(zhuǎn)電壓U2滿足什么條件?
(3)在(2)前提下若粒子離開磁場后不會第二次進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,則磁感應(yīng)強度B應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(17分)如圖所示,真空中的矩形abcd區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強電場,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)同時存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,圓形邊界分別相切于ad、bc邊的中點e、f。一帶電粒子以初速度v0沿著ef方向射入該區(qū)域后能做直線運動;當(dāng)撤去磁場并保留電場,粒子以相同的初速度沿著ef方向射入恰能從c點飛離該區(qū)域。已知,忽略粒子的重力。求:
(1)帶電粒子的電荷量q與質(zhì)量m的比值;
(2)若撤去電場保留磁場,粒子離開矩形區(qū)域時的位置。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,在xoy平面內(nèi),直線MN與x軸正方向成30o角,MN下方是垂直于紙面向外的勻強磁場,MN與y軸正方向間存在電場強度E=×105N/C的勻強電場,其方向與y軸正方向成60o角且指向左上方,一重力不計的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點O沿x軸正方向進(jìn)入磁場,已知粒子的比荷=107C/kg,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字,試問:
(1)若測得該粒子經(jīng)過磁場的時間t1=,求磁感應(yīng)強度的大小B;
(2)若測得該粒子經(jīng)過磁場的時間t1=,粒子從坐標(biāo)原點開始到第一次到達(dá)y軸正半軸的時間t
(3)若粒子的速度v0=1.0×106m/s,求粒子進(jìn)入電場后最終離開電場時的位置坐標(biāo)
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