【題目】如圖甲所示的平面坐標(biāo)系內(nèi)，有三個不同的靜電場：第一象限內(nèi)有固定在O點處的點電荷在產(chǎn)生的電場E1（未知），該點電荷的電荷量為-Q,且只考慮該點電荷在第一象限內(nèi)產(chǎn)生的電場；第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場E2（未知）；第四象限內(nèi)有大小為、方向按圖乙所示規(guī)律周期性變化的電場E3，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）點由靜止釋放，進(jìn)入第一象限后恰能繞O點做圓周運(yùn)動．以離子經(jīng)過x軸時為計時起點，已知靜電力常量為k，不計離子重力．求：

(1)第二象限內(nèi)電場強(qiáng)度E2的大小；

(2)當(dāng)t=T時，離子的速度；

(3)當(dāng)t=nT時，離子的坐標(biāo)．

【答案】(1) (2) (3) 其中（n=1,2,3…）

【解析】

(1) 第一象限有在O點的電荷量為Q的點電荷產(chǎn)生的電場，離子以坐標(biāo)原點O為圓心做半徑為的圓周運(yùn)動，庫侖力提供向心力：

解得離子做圓周運(yùn)動的速度即進(jìn)入第四象限的速度

離子在第一象限做勻加速直線運(yùn)動，由動能定理有：

解得：第二象限內(nèi)電場強(qiáng)度；

(2) ）離子進(jìn)入第四象限做類平拋運(yùn)動，沿y軸負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動，沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，軌跡如圖所示

在時運(yùn)動到B點，在B點x軸正方向的分速度：

此時離子的速度；

(3) 根據(jù)乙圖中場強(qiáng)的變化規(guī)律可判斷，離子在第四象限中運(yùn)動時，y方向上做勻速直線運(yùn)動，x方向上第一個半個周期向右勻加速運(yùn)動，第二個半周期向右勻減速運(yùn)動，當(dāng)t=T時速度恰減為零，之后重復(fù)此運(yùn)動過程

每半個周期沿x正方向運(yùn)動的距離：

t=nT時，離子到坐標(biāo)原點的距離：

每半個周期沿y負(fù)方向運(yùn)動的距離：

t=nT時，離子到坐標(biāo)原點的距離：

故當(dāng)t=nT時離子的坐標(biāo)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2017年4月23日，青島快樂運(yùn)動秀之遙控車漂移激情挑戰(zhàn)，挑戰(zhàn)賽中若ab兩個遙控車同時同地向同一方向做直線運(yùn)動，它們的v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是 （ ）

A. b車啟動時，a車在其前方2m處

B. 運(yùn)動過程中，b車落后a車的最大距離為4m

C. b車啟動3s后正好追上a車

D. b車超過a車后，兩車不會再相遇

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速度沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角θ，實驗測得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，g取，根據(jù)圖象可求出（ ）。

A. 物體的初速度

B. 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.75

C. 取不同的傾角θ，物體在斜面上能達(dá)到的位移x的最小值

D. 當(dāng)θ＝45°時，物體達(dá)到最大位移后將停在斜面上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在如圖所示的電路中，電源電動勢為3V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為3個相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖所示．當(dāng)開關(guān)閉合后，下列判斷正確的是（　�。�

A. 燈泡L1的電阻比燈泡L2的電阻大

B. 通過燈泡L1的電流為燈泡L2電流的2倍

C. 燈泡L1消耗的電功率為0.75W

D. 燈泡L2消耗的電功率為0.30W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為L的絕緣輕桿兩端連接A、B兩小球，其質(zhì)量分別為m1、 m2,帶電量分別為-q、+q。將小球B 置于水平光滑絕緣軌道內(nèi)并固定，整個個裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，輕桿從圖中豎直位置由靜止釋放，可繞小球B無摩擦轉(zhuǎn)動，順時針轉(zhuǎn)過的最大角度為 1270(sin37°=0.6, cos37°=0.8)

（1）求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E；

（2）當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過90°時，求桿對A球的作用力的大�。ú挥�A、B球間的庫侖力)；

（3）若解除固定，小球B在軌道內(nèi)可自由移動，輕桿仍從圖中豎直位置由靜止釋放，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過90°時，小球B的速度恰好為零，求小球A的速度大��；

（4）在（3)的情形下，求桿對小球A做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在研究物體做平拋運(yùn)動時，讓小球A沿曲面軌道滾下，離開軌道末端時（末端水平，小球A離開軌道時和小球B在同一高度），撞開接觸式開關(guān)S（開關(guān)對小球的作用力可忽略不計），被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。多次改變整個裝置的高度H重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)A、B兩球總是同時落地。該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后

A. 水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

B. 水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動

C. 豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動

D. 豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實驗室給同學(xué)們提供了如下實驗器材：滑輪小車、小木塊、長木板、秒表、砝碼、彈簧秤、直尺，要求同學(xué)們用它們來他們來探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系。

(1)實驗中因涉及的物理量較多，須采用控制變量的方法來完成該實驗，即：先保持______不變，驗證物體_________越小加速度越大；再保持__________不變，驗證物體_______越大，加速度越大。

(2)某同學(xué)的做法是：將長木板的一端放在小木塊上構(gòu)成一斜面，用小木塊改變斜面的傾角，保持滑輪小車的質(zhì)量不變，讓小車沿不同傾角的斜面由頂端無初速釋放，用秒表記錄小車滑到底端的時間。試回答下列問題：

①改變斜面傾角的目的是__________________________________________________；

②用秒表記錄小車下滑相同距離（從斜面頂端到底端）所花的時間，而不是記錄下滑相同時間所對應(yīng)的下滑距離，這樣做的好處是________________________________________。

(3)利用打點計時器來記錄滑輪小車的運(yùn)動情況。某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7個計數(shù)點（圖中每相鄰兩個記數(shù)點間還有四個打點記時器打下的點未畫出），打點計時器接的是50HZ的低壓交流電源。他將一把毫米刻度尺放在紙上，其零刻度和記數(shù)點O對齊。

①下表是某同學(xué)從刻度尺上直接讀取數(shù)據(jù)的記錄表，其中最后兩欄他未完成，請你幫他完成____、______

線段

OA

…

…

…

數(shù)據(jù)（cm）

…

…

…

…

②由以上數(shù)據(jù)可計算出打點計時器在打A、B、C、D、E各點時物體的速度，其中打E點的速度vE=________m/s（取三位有效數(shù)字）

③如某同學(xué)已求得A、B、C、D四點的瞬時速度分別0.078m/s、0.12m/s、0.16m/s、0.20m/s。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)和你求得的E點速度在下面所給的坐標(biāo)中，作出v-t圖象_____。要求標(biāo)明坐標(biāo)及其單位，坐標(biāo)的標(biāo)度值（即以多少小格為一個單位）大小要取得合適，使作圖和讀數(shù)方便，并盡量充分利用坐標(biāo)紙。從圖象中求得物體的加速度a=______m/s2（取兩位有效數(shù)字）。

④若交流電的頻率略大于50Hz，測得的加速度比真實值______。（填“偏小”或“偏大””）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有四顆地球衛(wèi)星，還未發(fā)射，在赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動，是近地軌道衛(wèi)星，是地球同步衛(wèi)星，是高空探測衛(wèi)星，它們均做勻速圓周運(yùn)動，各衛(wèi)星排列位置如圖所示，則（ ）

A. 衛(wèi)星的向心加速度等于重力加速度

B. 衛(wèi)星的角速度最大

C. 衛(wèi)星在1小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

D. 衛(wèi)星的運(yùn)動周期有可能是30小時

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為測量重力加速度的實驗裝置。裝置包括：固定在水平底板上帶有刻度的直桿，三個可通過螺絲固定在直桿上的支架A、B、C(這些支架上可以固定相應(yīng)的器材)，小鋼珠一個，小型電磁鐵一個(用于吸住或釋放小鋼珠)，光電門兩個(用于測量小鋼珠通過兩個光電門之間距離所需的時間，一個光電門觸發(fā)后開始計時，另一個光電門觸發(fā)后停止計時)。由直桿上的刻度讀出C與B兩個光電門的間距，利用電磁鐵將鋼珠吸住，并使其由靜止釋放，記錄鋼珠通過兩個光電門的時間間隔，計算出兩個光電門之間運(yùn)動的平均速度為，保持A、B間距離不變，調(diào)節(jié)C的高度并重復(fù)上述步驟，測得多組數(shù)據(jù)、和。

(1)用圖象法求重力加速度g時，取為橫坐標(biāo)，______為縱坐標(biāo)。

(2)若圖象的斜率為k，則重力加速度g為_____。

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