【題目】(18分)如圖所示,等腰直角三角形ACD的直角邊長(zhǎng)為2aPAC邊的中點(diǎn),QCD邊上的一點(diǎn),DQ=a。在△ACD區(qū)域內(nèi),既有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),又有電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶正電的粒子自P點(diǎn)沿平行于AD的直線通過△ACD區(qū)域。不計(jì)粒子的重力。

1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和粒子進(jìn)入場(chǎng)區(qū)的速度大小v0;

2)若僅撤去電場(chǎng),粒子仍以原速度自P點(diǎn)射入磁場(chǎng),從Q點(diǎn)射出磁場(chǎng),求粒子的比荷;

3)若僅撤去磁場(chǎng),粒子仍以原速度自P點(diǎn)射入電場(chǎng),求粒子在△ACD區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

【答案】(1) 場(chǎng)強(qiáng)的方向由A指向C (2) 3

【解析】試題分析:(1)正粒子在場(chǎng)區(qū)受力平衡: 2

解得: 1

根據(jù)正粒子所受電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)的方向相同,可知場(chǎng)強(qiáng)的方向由A指向C。 1

2)粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),洛倫茲力指向PA,圓心在PA所在直線上,設(shè)PA直線上面的O點(diǎn)為圓心,設(shè)正粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,則: 2

在直角三角形HOQ中:

1

1

聯(lián)立③④⑤解得: 1

聯(lián)立①②⑥解得: 2

3)粒子沿初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng): 2

粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng): 2

由幾何關(guān)系: 1

①⑦⑧⑨⑩得:

解得: 2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6V 的交流電和直流電兩種,重物從高處由靜止開始落下,重物拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟:

A.按照?qǐng)D示的裝置安裝器件;

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上;

C.用天平測(cè)量出重物的質(zhì)量;

D.釋放懸掛紙帶的夾子,接通電源開關(guān)打出一條紙帶;

E.測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離;

F.根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重物下落過程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

其中沒有必要進(jìn)行的步驟是__________;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是___________

(2)某同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),打下的一條紙帶如圖所示,0點(diǎn)為起始點(diǎn),測(cè)得3 點(diǎn)、6 點(diǎn)、9 點(diǎn)與第一點(diǎn)0 間的距離分別為hA=1.75cm,hB=7.00cm,hC=15.70cm,交流電的周期是0.02s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2,設(shè)重物的質(zhì)量是m=1.00kg,則從0 點(diǎn)到6 點(diǎn),重物的動(dòng)能增量ΔEk=____J,重物重力勢(shì)能減少量ΔEp=____________J。(兩空有效數(shù)字均保留至小數(shù)點(diǎn)后第2位)

(3)在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重物減少的重力勢(shì)能總是大于重物動(dòng)能的增加,其原因主要是在重物下落過程中存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小。若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,重物的質(zhì)量為m,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為f,AC 和CE 之間的距離分別為s1,s2,如圖所示。請(qǐng)用上述已知量表示出重物在下落過程中受到的平均阻力大小為F=__________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球固定在長(zhǎng)為l的細(xì)輕桿的一端,繞細(xì)桿的另一端O在豎直平面上做圓周運(yùn)動(dòng).球轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)A時(shí),線速度的大小為,此時(shí)( 。

A. 桿受到0.5mg的拉力 B. 桿受到0.5mg的壓力 C. 桿受到1.5mg的拉力 D. 桿受到1.5mg的壓力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,空間中固定的四個(gè)點(diǎn)電荷分別位于正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)處,A點(diǎn)為對(duì)應(yīng)棱的中點(diǎn),B點(diǎn)為右側(cè)面的中心,C點(diǎn)為底面的中心,D點(diǎn)為正四面體的中心(到四個(gè)頂點(diǎn)的距離均相等)。關(guān)于A.B.C.D四點(diǎn)的電勢(shì)高低,下列判斷正確的是( )

ABCD

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平地面上O點(diǎn)正上方不同高度的A、B兩點(diǎn)分別水平拋出一小球,如果兩球均落在同一點(diǎn)C上,則兩小球

A. 落地的速度大小可能相等 B. 落地的速度方向可能相同

C. 落地的時(shí)間可能相等 D. 拋出時(shí)的速度可能相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線框ACDE(由細(xì)軟導(dǎo)線制成)掛在兩固定點(diǎn)A.D上,水平線段AD為半圓的直徑,在導(dǎo)線框的E處有一個(gè)動(dòng)滑輪,動(dòng)滑輪下面掛一重物,使導(dǎo)線處于繃緊狀態(tài)。在半圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.方向垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。設(shè)導(dǎo)線框的電阻為r,圓的半徑為R,在將導(dǎo)線上的C點(diǎn)以恒定角速度ω(相對(duì)圓心O)從A點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過程中,若不考慮導(dǎo)線中電流間的相互作用,則下列說法正確的是(

A.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先逆時(shí)針,后順時(shí)針

B.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中 ADC=30°位置的過程中,通過導(dǎo)線上C點(diǎn)的電量為

C.當(dāng)C沿圓弧移動(dòng)到圓心O的正上方時(shí),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D.CA點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到D點(diǎn)的過程中,導(dǎo)線框中產(chǎn)生的電熱為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m,一小滑塊自斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑的過程中,小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示,取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面,小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示,重力加速度g=10m/s2。根據(jù)上述信息可以求出(

A.斜面的傾角

B.小滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

C.小滑塊下滑的加速度的大小

D.小滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在物理學(xué)史上,發(fā)現(xiàn)彈簧發(fā)生彈性形變時(shí),在一定形變范圍內(nèi),彈力的大小跟彈簧伸長(zhǎng)(或 縮短)的長(zhǎng)度成正比這一規(guī)律的科學(xué)家是

A. 亞里士多德 B. 牛頓 C. 伽利略 D. 胡克

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車,使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。

(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是_______(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.直流電源 B.交流電源

(2)實(shí)驗(yàn)中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是_______(選填選項(xiàng)前的字母)。

A.把長(zhǎng)木板右端墊高 B.改變小車的質(zhì)量

在不掛重物且_______(選填選項(xiàng)前的字母)的情況下,輕推一下小車,若小車拖著紙帶做勻速運(yùn)動(dòng),表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.計(jì)時(shí)器不打點(diǎn) B.計(jì)時(shí)器打點(diǎn)

(3)接通電源,釋放小車,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn),將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O。在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T。測(cè)得AB、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1x2、x3……,如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg。從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,拉力對(duì)小車做的功W=_________,打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=_________。

(4)以v2為縱坐標(biāo),W為橫坐標(biāo),利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖3所示的v2W圖象。由此圖象可得v2W變化的表達(dá)式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系,動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子;分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系,與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

(5)假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,則從理論上分析,圖4中正確反映v2W關(guān)系的是________。

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