16.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi),充滿垂直于紙面向里的勻強磁場和豎直向下的勻強電場.一帶電粒子a(不計重力)以一定的初速度由左邊界的O點射入磁場、電場區(qū)域,恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′穿出.若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變,另一個同樣的粒子b(不計重力)仍以相同初速度由O點射入,從區(qū)域右邊界穿出,則(
A.粒子b穿出位置一定在O′點上方
B.粒子b穿出位置一定在O′點下方
C.粒子b在電場中運動時,動能可能不變
D.粒子b在電場中運動時,動能一定增加

分析 粒子在正交的電磁場中做勻速直線運動時,由受力平衡,可得到速度與電場強度和磁感應(yīng)強度的關(guān)系.若撤去磁場,粒子做類平拋運動,粒子無論是向上偏轉(zhuǎn)還是向下偏轉(zhuǎn),都是在電場力的作用下偏轉(zhuǎn),所以電場力對離子做正功.

解答 解:A、B、a粒子要在電場、磁場的復(fù)合場區(qū)內(nèi)做直線運動,則該粒子一定做勻速直線運動,故對粒子a有:Bqv=Eq 即只要滿足E=Bv無論粒子帶正電還是負電,粒子都可以沿直線穿出復(fù)合場區(qū),當(dāng)撤去磁場只保留電場時,粒子b由于電性不確定,故無法判斷從O’點的上方或下方穿出,故A錯誤,B錯誤;
C、D、粒子b在穿過電場區(qū)的過程中必然受到電場力的作用而做類似于平拋的運動,電場力做正功,其電勢能減小,動能增大,故C錯誤,D正確;
故選:D.

點評 帶電粒子在復(fù)合場中運動類問題綜合了帶電粒子在電場和磁場組成的復(fù)合場中的勻速直線運動、電場中的類平拋運動、磁場中的勻速圓周運動三個方面:
(1)在電場和磁場組成的復(fù)合場中做勻速直線運動時,符合二力平衡:qE=qvB.
(2)若撤去磁場,帶電粒子在電場中做類平拋運動,應(yīng)用運動的合成與分解的方法分析.有時也要結(jié)合能量問題分析解決.
(3)若撤去電場,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,符合洛倫茲力提供向心力.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.水平繩O端豎直方向做簡諧運動,經(jīng)t時間傳播到P點,形成如圖所示橫波波形,已知O、P兩點之間距離為s,則下列判斷正確的是( 。
A.波長為1.5sB.波速為1.5$\frac{s}{t}$
C.P點該時刻振動方向向上D.波源O開始振動方向是向下的

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,光滑水平面AB與粗糙斜面BC在B處通過圓弧銜接,質(zhì)量M=0.3kg的小木塊靜止在水平面上的A點.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.2kg子彈以v0=20m/s的初速度水平地射入木塊(但未穿出),它們一起沿AB運動,并沖上BC.已知接觸面處處光滑,重力加速度g=10m/s2,木塊在B處無機械能損失.試求:
(1)子彈射入木塊后的共同速度;
(2)子彈和木塊能沖上斜面的最大高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,實線表示電場線,虛線表示只受電場力作用的帶動粒子的運動軌跡,粒子先經(jīng)過M點,再經(jīng)過N點,不計粒子重力,可以判定( 。
A.M點的電勢低于N點的電勢
B.粒子M點的電勢能小于在N點的電勢能
C.粒子在M點受到的電場力大于在N點受到的電場力
D.粒子應(yīng)帶正電

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.如圖所示,摩托車運動員從高度h=5m的高臺上水平飛出,跨越L=10m的壕溝.摩托車以初速度v0從坡底沖上高臺的過程歷時t=5s,發(fā)動機的功率恒為P=1.8kW.已知人和車的總質(zhì)量為m=180kg(可視為質(zhì)點),忽略一切阻力,取g=10m/s2
(1)要使摩托車運動員從高臺水平飛出剛好越過壕溝,求他離開高臺時的速度大小.
(2)欲使摩托車運動員能夠飛越壕溝,其在坡底時的初速度v0至少應(yīng)為多大?
(3)為了保證摩托車運動員的安全,規(guī)定飛越壕溝后摩托車著地時的速度不得超過26m/s,那么,摩托車飛離高臺時的最大速度vm應(yīng)為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:

(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測量其長度如圖1,由圖可知其長度為L=50.15mm;
(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖2,由圖可知其直徑為D=4.700mm;
(3)用多用電表的電阻“×10”擋,按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻,表盤的示數(shù)如圖3,則該電阻的阻值約為R=220Ω.

(4)該同學(xué)想用伏安法更精確地測量其電阻R,現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下:
待測圓柱體電阻R
電流表A1(量程0~4mA,內(nèi)阻約50Ω);      電流表A2(量程0~10mA,內(nèi)阻約30Ω)
電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻約10kΩ);      電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻約25kΩ)
直流電源E(電動勢4V,內(nèi)阻不計);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~15Ω,允許通過的最大電流2.0A)
滑動變阻器R2(阻值范圍0~2kΩ,允許通過的最大電流0.5A)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干為使實驗誤差較小,要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析,請在右框中畫出測量的電路圖,并標(biāo)明所用器材的代號.
(5)根據(jù)你設(shè)計的測量電路,在圖4中用實線連接好電路.
(6)圓柱體材料的電阻率表達式為ρ=$\frac{πUy1qo0dj^{2}}{4IL}$.(用所測量的量字母表達)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,空間存在水平垂直紙面向里的高度為a的有界勻強磁場,磁場邊界水平,磁 感應(yīng)強度大小為B.一個邊長為2a、質(zhì)量為m的正方形線框ABCD,AB邊電阻為R1,CD邊電阻為R2,其它兩邊電阻不計,從距離磁場上邊界某一高度處自由下落AB邊恰能勻速通過 磁場,則( 。
A..線框勻速運動的速度為$\frac{mg({R}_{1}+{R}_{2})}{4{B}^{2}{a}^{2}}$
B..線框勻速運動時,AB邊消耗的電功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}{R}_{1}}{4{B}^{2}{a}^{2}}$
C..線框通過磁場的整個過程中,電流先沿順時針方向,后沿逆時針方向
D..從開始到AB邊剛好進入磁場的過程中,通過線框橫截面的電荷量為$\frac{B{a}^{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$
第Ⅱ卷(共52分)

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙水平面上,從t=0時刻開始受到水平力的作用,力的大小F與時間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,測得運動過程中物體受到的滑動摩擦力f大小恒等于F0牛.則:
(1)物體的加速度大。
(2)0-3t0秒內(nèi)物體的位移大。

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,繩的一端固定在豎直的墻壁上,另一端系一光滑質(zhì)量為m的重球,當(dāng)重球靜止時懸繩與豎直墻面的夾角為θ,求懸繩對球的拉力F1和墻壁對球的支持力F2

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