【題目】如圖甲所示,在直角坐標(biāo)系0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),右側(cè)有一個(gè)以點(diǎn)(3L,0)為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域,圓形區(qū)域與x軸的交點(diǎn)分別為M、N.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為e的電子,從y軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng),飛出電場(chǎng)后從M點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域,此時(shí)速度方向與x軸正方向的夾角為30°.不考慮電子所受的重力.
(1)畫出電子從A點(diǎn)到M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,并求電子運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)若在圓形區(qū)域內(nèi)加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),使電子穿出圓形區(qū)域時(shí)速度方向垂直于x軸,求所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(3)若在電子剛進(jìn)入圓形區(qū)域時(shí),在圓形區(qū)域內(nèi)加上圖乙所示變化的磁場(chǎng)(以垂直于紙面向外為磁場(chǎng)正方向),最后電子從N點(diǎn)處飛出,速度方向與進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相同,請(qǐng)寫出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小應(yīng)滿足的關(guān)系表達(dá)式.
【答案】(1); (2) (3) (n=1,2,3…)
【解析】
(1)電子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng),軌跡為拋物線,出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn),軌跡如圖所示
v=
解得
v=
(2)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
電子運(yùn)動(dòng)的半徑
R=L
由
qvB=m
解得
B=
(3)電子在在磁場(chǎng)中最簡(jiǎn)單的情景如圖所示。
在磁場(chǎng)變化的前三分之一個(gè)周期內(nèi),粒子在x軸方向上的位移怡好等于y在磁場(chǎng)變化的后三分之二個(gè)周期內(nèi),粒子在x軸方向上的位移恰好等于2r;綜合上述分析,則
3rn=2L(n=1,2,3…)
而
r=
解得
B0= (n=1,2,3…)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如右圖,一有界區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度均為L,邊長(zhǎng)為L的正方形線框abcd的bc邊緊靠磁場(chǎng)邊緣置于桌面上,使線框從靜止開(kāi)始沿x軸正方向勻加速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域,若以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较颍芊从尘框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的是圖( 。
A.B.
C.D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源內(nèi)阻不計(jì)連接,下極板接地一帶電油滴位于容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離后
A. P點(diǎn)的電勢(shì)將降低
B. P帶電油滴的電勢(shì)能將增大
C. 帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)
D. 電容器的電容減小,極板帶電量將增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩木塊之間壓縮一輕彈簧,用細(xì)線拉緊,豎直放置在水平地面上。當(dāng)整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),彈簧豎直,細(xì)線的拉力大小為F。將細(xì)線剪斷的瞬間,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.甲的加速度大小為
B.甲的加速度大小為
C.乙對(duì)地面的壓力大小為(m1+m2)g+F
D.地面對(duì)乙的支持力大小為(m1+m2)g
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,L1和L2是相距為d的平行線,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A、B兩點(diǎn)都在L2線上.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從A點(diǎn)以初速度v與L2線成θ=30°角斜向上射出,第2次回到L2線時(shí)正好過(guò)B點(diǎn),不計(jì)粒子重力.
(1)畫出粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的軌跡;
(2)求粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間;
(3)若僅將帶電粒子在A點(diǎn)時(shí)的初速度增大為2v,方向不變,求粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所需的時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為四旋翼無(wú)人機(jī),它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器,目前正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,一架質(zhì)量m=1kg的無(wú)人機(jī),其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=16N,無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中最大速度為6m/s.若無(wú)人機(jī)從地面以最大升力豎直起飛,達(dá)到最大速度所用時(shí)間為3s,假設(shè)無(wú)人機(jī)豎直飛行時(shí)所受阻力大小不變,g取10m/s2。求:
(1)無(wú)人機(jī)在豎直上升過(guò)程中所受阻力Ff的大小;
(2)無(wú)人機(jī)從地面起飛豎直上升至離地面h=30m的高空所需的最短時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在等量異種電荷形成的電場(chǎng)中,畫一正方形ABCD,對(duì)角線AC與兩點(diǎn)電荷連線重合,兩對(duì)角線交點(diǎn)O恰為電荷連線的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是
A.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度且兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同
B.B、D兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度及電勢(shì)均相同
C.一電子由B點(diǎn)沿B→C→D路徑移至D點(diǎn),電勢(shì)能先減小后增大
D.一質(zhì)子由C點(diǎn)沿C→O→A路徑移至A點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)其先做負(fù)功后做正功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】對(duì)于萬(wàn)有引力定律的表達(dá)式,下面說(shuō)法中正確的是
A. 公式中G為引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的,而不是人為規(guī)定的
B. 當(dāng)r趨近于零時(shí),萬(wàn)有引力趨近于無(wú)窮大
C. m1與m2受到的引力總是大小相等的,而與m1,m2是否相等無(wú)關(guān)
D. m1與m2受到的引力總是大小相等,方向相反的,是一對(duì)平衡力
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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=2kg的木塊套在水平固定桿上,并用輕繩與質(zhì)量m=1kg的小球相連,今用跟水平方向成60°角的力F=10N拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變,g=10m/s2。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:
(1)輕繩與水平方向的夾角
(2)木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
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