【題目】如圖所示,平行板之間存在著相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應強度B10.20 T,方向垂直紙面向里,電場強度E11.0×105 V/m,PQ為板間中線.緊靠平行板右側邊緣的xOy坐標系的第一象限內(nèi)有一邊界線OA,與y軸正方向間的夾角為45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度B20.25 T,邊界線的下方有水平向右的勻強電場E2.一束電荷量q8.0×1019 C、質量m8.0×1026 kg的帶正電粒子從P點射入平行板間,沿中線PQ做直線運動,穿出平行板后從y軸上坐標為(0,0.4m)的Q點垂直y軸射入磁場區(qū),最后打到x軸上的C點.已知C的橫坐標為xC0.6 m,求:

1)粒子在平行板間運動的速度v大;

2)粒子進入電場時速度的方向和電場強度E2的大;

3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度的大小,使粒子都不能打到x軸上,磁感應強度的大小B2應滿足什么條件?

【答案】15.0×105 m/s25.0×105 V/m3B2′ ≥0.3 T

【解析】

1)設粒子的速度大小為v,粒子沿中線PQ做直線運動,則

qE1qvB1

解得v5.0×105 m/s

2)粒子在磁場中運動時,根據(jù)qvB2m,可得運動半徑r0.2 m;

作出粒子的運動軌跡,交OA邊界于N,如圖甲所示,粒子垂直電場線進入電場粒子在電場中做類平拋運動:

yOO1vtsat2,a

解得:E25.0×105 V/m

3)如圖乙所示,由幾何關系可知,粒子不能打到x軸上時最大軌跡半徑為:

rm

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有:qvB0m

解得:B0T ≈0.3T

若粒子都不能打到x軸上,則磁感應強度大小B2′ ≥0.3 T

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,木塊m放在木板AB上,開始θ=0,現(xiàn)在木板A端用一個豎直向上的力F使木板繞B端逆時針緩慢轉動(B端不滑動).在m 相對AB保持靜止的過程中( 。

A.木塊m對木板AB的作用力逐漸減小

B.木塊m受到的靜摩擦力隨θ呈線性增大

C.豎直向上的拉力F保持不變

D.拉力F的力矩先逐漸增大再逐漸減小

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【題目】甲、乙兩組同學通過實驗研究水果電池組的電動勢和內(nèi)阻他們了解到水果電池的內(nèi)阻可能比較大,因此設計了一個如圖所示的電路進行測量。

1)甲同學制作了一個蘋果電池組,接入圖的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的位置,測量出相應的電壓U和電流I,并將所測數(shù)據(jù)用“+”標注在坐標紙上,如圖所示。請你畫出這個蘋果電池組的U-I圖線。__________

2)根據(jù)圖的U-I圖線可求得該電池組的電動勢E=_________V(保留三位有效數(shù)字),內(nèi)阻r=_________Ω(保留三位有效數(shù)字)。

3)關于該實驗的誤差,下列說法正確的是____________。

A. 由于電壓表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏大

B. 由于電壓表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏小

C. 由于電流表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏大

D. 由于電流表內(nèi)阻的影響,會使電源內(nèi)阻的測量值偏小

4)乙組同學制作了一個檸檬電池組,完成了上述的實驗后,發(fā)現(xiàn)電動勢與甲組測到的基本相同,只是內(nèi)阻差異較大。這兩組同學對兩個電池組做了進一步探究,對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系,以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想,并分別畫出了如圖所示的P-RP-U圖象。若已知甲電池組的內(nèi)阻較大,則下列各圖中可能正確的是______________(選填選項的字母)。

A. B. C. D.

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【題目】”形輕桿兩邊互相垂直、長度均為l,可繞過O點的水平軸在豎直平面內(nèi)自由轉動,兩端各固定一個金屬小球AB,其中A球質量為m,帶負電,電量為q,B球的質量為m,B球開始不帶電,整個裝置處于豎直向下的勻強電場中,電場強度。現(xiàn)將“”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放:

(1)當“”形桿轉動的角速度達到最大時,OB桿轉過的角度為多少?

(2)若使小球B也帶上負電,仍將“”形桿從OB位于水平位置由靜止釋放,OB桿順時針轉過的最大角度為90°,則小球B帶的電量為多少?轉動過程系統(tǒng)電勢能的最大增加值為多少?

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【題目】如圖所示,斜面體放在水平地面上,A、B兩個長方體物塊疊放在斜面上,用跨過滑輪的細繩將物塊B與物塊C連接,滑輪左側細繩與斜面平行,斜面體和各物體均靜止,各接觸面均粗糙。下列說法正確的是

A.物塊B與斜面體間一定有摩擦力

B.斜面體與水平地面間無摩擦力

C.斜面體對物塊B的摩擦力大小可能等于物塊C的重力

D.物塊A對物塊B的摩擦力方向一定沿接觸面向上

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【題目】一列向右傳播的橫波在t=0時的波形如圖所示,AB兩質點間距為8mB、C兩質點平衡位置的間距為3m,當t=1s時,質點C恰好通過平衡位置,該波的波速可能為(  )

A.m/s

B.1m/s

C.13m/s

D.17m/s

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【題目】如圖所示,一定質量的理想氣體從狀態(tài)C沿右圖所示實線變化到狀態(tài)A再到狀態(tài)B.在0℃時氣體壓強為p0=3atm,體積為V0=100ml,那么氣體在狀態(tài)A的壓強為________atm,在狀態(tài)B的體積為________mL

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A.ab一定同時落地

B.ab下落過程中都是機械能守恒

C.落地時,ab的速度小

D.落地時,a、b的速度相等

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【題目】為了探究當磁鐵靠近線圈時在線圈中產(chǎn)生的感應電動勢E與磁鐵移動所用時間Δt之間的關系,某小組同學設計了如圖所示的實驗裝置:線圈和光電門傳感器固定在水平光滑軌道上,強磁鐵和擋光片固定在運動的小車上,小車經(jīng)過光電門時,電腦會自動記錄擋光片的擋光時間Δt,以及相應時間內(nèi)的平均感應電動勢E。改變小車的速度,多次測量,記錄的數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)

測量值

1

2

3

4

5

6

7

8

E/V

0.116

0.136

0.170

0.191

0.215

0.277

0.292

0.329

Δt/×10-3s

8.206

7.486

6.286

5.614

5.340

4.462

3.980

3.646

1)實驗操作過程中,線圈與光電門之間的距離_________________(選填“保持不變”或“變化”),從而實現(xiàn)了控制_________________不變。

2)在得到上述表格中的數(shù)據(jù)之后,他們想出兩種辦法處理數(shù)據(jù)。第一種是計算法:需要算出_____________________________,若該數(shù)據(jù)基本相等,則驗證了EΔt成反比。第二種是作圖法:在直角坐標系中作出_____________________的關系圖線,若圖線是基本過坐標原點的傾斜直線,則也可驗證EΔt成反比。

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