【題目】如圖所示，MN是一段在豎直平面內(nèi)半徑為1m的光滑的四分之一圓弧軌道，軌道上存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.1T．現(xiàn)有一帶電荷量為0.1C、質(zhì)量為10g的帶正電小球從M點(diǎn)由靜止開始自由下滑，恰能沿NP方向做直線運(yùn)動(dòng)．已知EF板間的電壓為UEF=2V，板間距離d=2m，EF板間存在有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2．ABCD是一邊長(zhǎng)為L=1m的正方形盒，各邊均為光滑絕緣板，盒的AB邊恰好與磁場(chǎng)的左邊界重合．在AB邊的中點(diǎn)有一小孔Q，小孔Q與N、P在同一條水平直線上，帶電小球恰能從小孔Q進(jìn)入正方形盒內(nèi)，帶電小球與絕緣板碰撞時(shí)不損失動(dòng)能，但速度反向（g取10m/s2），求：

（1）小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)的速度v．

（2）小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，重力和電場(chǎng)力的功率分別為多少？

（3）為保證帶電小球與正方形盒的壁發(fā)生多次碰撞后，仍能從小孔Q離開，則右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小為多少？

【答案】（1） （2）， （3）

【解析】（1）小球沿NP做直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件可得，代入數(shù)據(jù)解得．

（2）小球從M點(diǎn)到N點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得： ，

代入數(shù)據(jù)解得： 或．重力與速度垂直，則重力的功率為：

電場(chǎng)力的方向與速度同向，則電場(chǎng)力的功率為： ．

（3）在板間復(fù)合場(chǎng)中小球受電場(chǎng)力為： ，與重力平衡．

故小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)半徑為R′，由得： ，

欲使粒子仍能從Q孔處射出，粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡可能是有兩種情況．

根據(jù)幾何關(guān)系知： ，（n=0，1，2，…）

解得： （n=0，1，2，…）

根據(jù)幾何關(guān)系知： ，（k=1，2，…）

解得：

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】關(guān)于電動(dòng)勢(shì)，下列說法中正確的是（ ）

A.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，靜電力做功，電能增加

B.對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)就越大

C.電動(dòng)勢(shì)越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量的電荷做功越多

D.電動(dòng)勢(shì)越大，說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極到正極移送電荷量越多

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，甲是遠(yuǎn)距離輸電線路的示意圖，乙是發(fā)電機(jī)輸出電壓隨時(shí)間變化的圖像，則（　　 ）

A. 用戶用電器上交流電的頻率是100Hz

B. 發(fā)電機(jī)輸出交流電的嗲呀有效值是500V

C. 輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定

D. 當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時(shí)，輸電線上的損失的功率減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一根輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的滑塊P連接后，穿在一根光滑豎直桿上，彈簧下端與豎直桿的下端連接，一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來。圖中O、B兩點(diǎn)等高，線段OA長(zhǎng)為L(zhǎng)，與水平方向的夾角=37°，重物Q的質(zhì)量M=5m。把滑塊從圖中A點(diǎn)由靜止釋放后沿豎直桿上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，彈簧對(duì)滑塊的彈力大小相等，不計(jì)滑輪的摩擦。在滑塊從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中

A．滑塊P的速度一直增大

B．滑塊P在位置B的速度為

C．輕繩對(duì)滑塊P做功mgL

D．P與Q的機(jī)械能之和先增加后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)代人喜歡到健身房騎車鍛煉，某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置，如圖所示。自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，后輪圓形金屬盤在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，圓盤半徑l=0．3m，圓盤電阻不計(jì)。導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，用電壓表測(cè)得a、b間電壓U=0．6V。

（1）與a連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱？

（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10分鐘，則此過程中產(chǎn)生了多少電能？

（3）自行車車輪邊緣線速度是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)用某一光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)用某一頻率的光入射時(shí)，有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是( )

A. 保持入射光的頻率不變，入射光的光強(qiáng)變大，飽和光電流變大

B. 入射光的頻率變高，飽和光電流變大

C. 入射光的頻率變高，光電子的最大初動(dòng)能變大

D. 遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān)，與入射光的光強(qiáng)無關(guān)

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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的物體A和質(zhì)量為2m的物體B適過不可伸長(zhǎng)的輕繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)。開始用手托著物體A使彈簧處于原長(zhǎng)且細(xì)繩伸直，此時(shí)物體A與地面的距離為h，物體B靜止在地面上�，F(xiàn)由靜止釋放A，A與地面即將接觸時(shí)速度恰好為0，此時(shí)物體B對(duì)地面恰好無壓力，重力加速度為g，下列說法正確的是

A. 物體A下落過程中一直處于失重狀態(tài)

B. 物體A即將落地時(shí)，物體B處于失重狀態(tài)

C. 物體A下落過程中，彈簧的彈性勢(shì)能最大值為mgh

D. 物體A下落過程中，A的動(dòng)能和彈簧的彈性勢(shì)能之和先增大后減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，質(zhì)量為M的長(zhǎng)方體氣缸放在光滑水平地面上，氣缸用導(dǎo)熱性能良好的材料制成，內(nèi)壁光滑，內(nèi)有質(zhì)量為m的活塞，橫做面積為S，不計(jì)氣缸和活塞的厚度，環(huán)境溫度為T0時(shí)，活塞恰好在氣缸的最右端（外界大氣壓強(qiáng)恒為p0）。

①當(dāng)境溫度緩慢降低，求活露移動(dòng)到氣缸正中間時(shí)的環(huán)境溫度T

②若環(huán)境溫度T0保持不變，給汽缸施加水平向右的推力，最終活塞穩(wěn)定到氣缸正中間隨氣缸一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示，求此時(shí)推力F的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直該豎直平面向里(圖中未畫出)，水平直線ab是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的下邊界，一個(gè)點(diǎn)狀的粒子放射源固定于磁場(chǎng)中的P點(diǎn)，它在該豎直平面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射帶正電粒子(不計(jì)重力)，速率都相同。已知能打到直線ab 上的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為 (T為粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期)．不計(jì)間粒子間相互作用力和空氣阻力，磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，則能打到直線ab上的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)問可能為

A. B. C. D.

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