【題目】如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，0<x<d區(qū)域?yàn)榇嬖谘?/span>y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，x>d區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，y軸左側(cè)存在一圓形磁場區(qū)域，磁場方向垂直坐標(biāo)平面向外，圓形磁場與y軸相切于原點(diǎn)O。一質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電粒子從P（0，d）點(diǎn)以平行于x軸的初速度v0射入電場，經(jīng)過一段時(shí)間粒子從M（d，）點(diǎn)離開電場進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后，從N（d，－）點(diǎn)返回電場，當(dāng)粒子返回電場時(shí)，電場強(qiáng)度大小不變，方向反向。粒子經(jīng)電場和圓形磁場后到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O，到O點(diǎn)時(shí)速度方向與y軸負(fù)方向夾角為θ＝30°，不計(jì)粒子重力，求：

(1)電場強(qiáng)度大小E及x>d區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1；

(2)圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2以及圓形磁場區(qū)域半徑r；

(3)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用時(shí)間t。

【答案】(1) ；；(2)；；(3)

【解析】

(1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則

①

②

③

聯(lián)立①②③解得

④

又

⑤

故

⑥

設(shè)粒子在x>d區(qū)域內(nèi)軌道半徑為，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則

⑦

由幾何關(guān)系得

⑧

由⑤⑦⑧得

⑨

(2)設(shè)粒子經(jīng)電場后到達(dá)y軸上的Q點(diǎn)，則粒子從N點(diǎn)到Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)為從P點(diǎn)到M點(diǎn)的逆運(yùn)動(dòng)，則QQ=d，，方向沿x軸負(fù)方向，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

設(shè)粒子在圓形磁場區(qū)域軌道半徑為，由幾何關(guān)系得

解得

在磁場中有

解得

由幾何關(guān)系知∠QOH=θ=30°

在△QOH中

由圖知△OHO1為等邊三角形，所以圓形磁場區(qū)域半徑

(3)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

在x>d區(qū)域運(yùn)動(dòng)周期

粒子在QH間運(yùn)動(dòng)時(shí)間

粒子在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)周期

由幾何知識(shí)可知，粒子在圓形磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

則粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)所用時(shí)間：

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】圖甲表示一列簡諧橫波在t=7s時(shí)的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說法正確的是（　�。�

A.該波的傳播方向?yàn)檠?/span>x軸正方向

B.該波的傳播速度為0.5m/s

C.質(zhì)點(diǎn)P在任意0.5s內(nèi)的路程都是0.1cm

D.在t=5.5s到t=6s，質(zhì)點(diǎn)P的動(dòng)能逐漸增大

E.P質(zhì)點(diǎn)在t =6.25s時(shí)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“0”時(shí)，A，B端輸入為何值時(shí)輸出端Y輸出為“0”(　　)

A. 0　0B. 0　1C. 1　0D. 1　1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有：

小燈泡L(額定電壓3.8V，額定電流0.32A)

電壓表V (量程3V，內(nèi)阻3kΩ)

電流表A(量程0.5A，內(nèi)阻0.5Ω)

固定電阻(阻值1000Ω)

滑動(dòng)變阻器R(阻值0～9.0Ω)

電源E(電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻不計(jì))

開關(guān)S，導(dǎo)線若干。

（1）實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0～3.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測量，畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖____。

（2）實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。

由實(shí)驗(yàn)曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻___(填“增大”“不變”或“減小”)，燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)。

（3）用另一電源(電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻1.00Ω)和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，可以改變小燈泡的實(shí)際功率，閉合開關(guān)S，在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為___W。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】多用電表是實(shí)驗(yàn)室必備儀器，它的歐姆擋測量電阻方便簡單，現(xiàn)某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)多用電表的歐姆擋進(jìn)行了研究：

(1)關(guān)于使用多用電表歐姆擋測電阻，下列說法正確的是___________；

A.測量電路中某個(gè)電阻的阻值時(shí)，應(yīng)該把該電阻與電路斷開

B.測量電阻時(shí)，由于雙手手指與表筆金屬部分接觸，會(huì)導(dǎo)致測量值偏大

C.測電阻時(shí)，若指針偏轉(zhuǎn)角度較小，應(yīng)換較大倍率后，重新調(diào)零，再進(jìn)行測量

D.多用電表長期不用時(shí)，選擇開關(guān)應(yīng)旋到off擋，否則會(huì)使電池電動(dòng)勢(shì)減小，導(dǎo)致測量電阻時(shí)值偏小

(2)多用電表歐姆擋可以等效為一個(gè)直流電源、一個(gè)可變電阻和一個(gè)電流表串聯(lián)，與紅黑表筆相接。有一歐姆擋刻度盤中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰的多用電表，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)的方法測量該多用電表內(nèi)電源電動(dòng)勢(shì)和歐姆“×1”擋內(nèi)部總電阻，他所采用的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示：

實(shí)驗(yàn)器材：待測多用電表；

電壓表V：量程6V，內(nèi)阻十幾千歐；

滑動(dòng)變阻器R：最大阻值50Ω；

導(dǎo)線若干；

根據(jù)以下操作步驟，回答有關(guān)問題：

①將待測多用電表擋調(diào)到歐姆“×1”擋，將表筆A、B短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，進(jìn)行歐姆擋調(diào)零；

②調(diào)零完畢，將表筆A、B分別與圖甲中1、2兩端相接，其中A為______表筆（填“紅”或“黑”），不斷調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置，改變其接入電路的阻值，記錄多用電表的示數(shù)R和電壓表的示數(shù)U；

③以為縱坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，利用步驟②數(shù)據(jù)作出圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像可得電池電動(dòng)勢(shì)E測＝______V，歐姆“×1”擋內(nèi)部總電阻r測＝______Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；

④若不考慮歐姆表測量電阻時(shí)的誤差，上述實(shí)驗(yàn)方案對(duì)測量結(jié)果的影響：E測_____E真、r測______r真（填“>”“＝”或“<”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的A點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓弧半徑R=1.6m，軌道最低點(diǎn)為D，D點(diǎn)距水平面的高度h=4m。小物塊離開D點(diǎn)后恰好垂直碰擊到放在水平面上傾角為θ=45°固定的擋板的E點(diǎn)（E剛好在地面上）。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，傳送帶以5m/s恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(g取10m/s2)，求：

（1）小物體經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度的大小；

（2）傳送帶AB兩端的距離；

（3）小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下面是某同學(xué)對(duì)電場中的一些概念及公式的理解，其中正確的是(　　)

A. 根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式E=可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與試探電荷所帶的電荷量成反比

B. 根據(jù)電容的定義式C=可知，電容器的電容與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比

C. 根據(jù)真空中點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度公式E=k可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度與場源電荷所帶的電荷量無關(guān)

D. 根據(jù)電勢(shì)差的定義式UAB=可知，帶電荷量為1C的正電荷，從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)克服電場力做功為1J，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為－1V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖（a）所示，一質(zhì)量為1kg的小物塊以一定的初速度滑上一固定斜面，其機(jī)械能E總等于動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep之和，取斜面底端為重力勢(shì)能零點(diǎn)，該小物塊的E總和Ep隨它離斜面底端的距離x的變化如圖（b）所示。重力加速度g取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可得（　�。�

A.x=0時(shí)，小物塊的速率為5m/s

B.小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

C.x=3m時(shí)，小物塊的動(dòng)能Ek=20J

D.從斜面底端至x=5m，小物塊的動(dòng)能減少30

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行板電容器兩極板接在電壓恒為U的直流電源上，上極板A接地，兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷被固定于極板間的P、Q兩點(diǎn)，忽略兩點(diǎn)電荷對(duì)板間電場的影響，現(xiàn)將平行板電容器的下極板B豎直向下移動(dòng)一小段距離，則(　　)

A.兩點(diǎn)電荷間的庫侖力變小

B.P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)可能降低

C.兩點(diǎn)電荷的電勢(shì)能可能減小

D.電容器的電容減小，極板帶電荷量增大

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