【題目】如圖,在xOy平面的第一象限內(nèi)有平行于y軸的有界勻強電場,方同沿y軸正方向;第四象限有一勻強電場一質(zhì)量、電荷量的帶電粒子,從P點以初速度大小,垂直y軸方向射入電場中,粒子偏轉(zhuǎn)后經(jīng)過x軸上A點進入第四象限,并沿直線運動的最大距離,已知,,不計粒子重力,求:
(1)粒子的帶電性質(zhì)和粒子在第一象限的加速度大小;
(2)粒子從A點運動到B點的時間;
(3)第四象限的勻強電場大小和方向。
【答案】(1)負(fù)電;(2)(3)2.5×103m/s,方向沿AB方向
【解析】
粒子在電場中向下偏轉(zhuǎn),可知粒子帶負(fù)電,根據(jù)牛頓第二定律得,粒子在第一象限內(nèi)的加速度大小
(2)粒子在第一象限內(nèi)做類平拋運動,運動的時間,
離開第一象限時,豎直分速度,
根據(jù)平行四邊形定則知,進入第四象限的速度
粒子進入第四象限做勻減速直線運動,根據(jù)平均速度推論知
解得
(3)粒子勻減速運動的加速度大小
根據(jù)牛頓第二定律得
解得
根據(jù)平行四邊形定則知,進入第四象限時,速度方向與水平方向的夾角正切值
故四象限內(nèi)的勻強電場方向沿AB方向,與水平方向成37度。
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【題目】筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時磁體遠(yuǎn)離霍爾元件,電腦正常工作:當(dāng)顯示屏閉合時磁體靠近霍爾元件,屏幕熄滅,電腦進入休眠狀態(tài)。如圖所示,一塊寬為、長為的矩形半導(dǎo)體霍爾元件,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為的自由電子,通入方向向右的電流時,電子的定向移動速度為。當(dāng)顯示屏閉合時元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強磁場中,于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓,以此控制屏幕的熄滅。則元件的( )
A. 前表面的電勢比后表面的低
B. 前、后表面間的電壓與無關(guān)
C. 前、后表面間的電壓與成正比
D. 自由電子受到的洛倫茲力大小為
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【題目】如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,∠A=60°,AO=L,在O點放置一個粒子源,可以向各個方向發(fā)射某種帶負(fù)電粒子。已知粒子的比荷為,發(fā)射速度大小都為v0=.設(shè)粒子發(fā)射方向與OC邊的夾角為θ,不計粒子間相互作用及重力。對于粒子進入磁場后的運動,下列說法正確的是( 。
A. 當(dāng)時,粒子將從AC邊射出
B. 所有從OA邊射出的粒子在磁場中運動時間相等
C. 隨著角的增大,粒子在磁場中運動的時間先變大后變小
D. 在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出
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【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),有一以O為圓心、R為半徑的半圓形勻強磁場區(qū)域, 磁場方向垂直坐標(biāo)平面向里,磁感應(yīng)強度大小為B。位于O點的粒子源向第二象限內(nèi)的 各個方向連續(xù)發(fā)射大量同種帶電粒子,粒子均不會從磁場的圓弧邊界射出。粒子的速率相等,質(zhì)量為m、電荷量大小為q,粒子重力及粒子間的相互作用均不計。
(1)若粒子帶負(fù)電,求粒子的速率應(yīng)滿足的條件及粒子在磁場中運動的最短時間;
(2)若粒子帶正電,求粒子在磁場中能夠經(jīng)過區(qū)域的最大面積。
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【題目】下列四幅圖中所涉及物理知識的論述中,錯誤的是( )
A.圖甲中,電流能使下方的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明了電流具有磁效應(yīng)
B.圖乙中,電子秤應(yīng)用了壓力傳感器來稱重
C.圖丙中,變壓器的鐵芯由薄硅鋼片疊壓而成,是為了減小渦流,提高效率
D.圖丁中,紫外線照射鋅板發(fā)生了光電效應(yīng),如換用紅外線,也一定能發(fā)生光電效應(yīng)
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【題目】如圖所示,已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后,水平進入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B的復(fù)合場中(E和B已知),小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,則 ( )
A. 小球可能帶正電
B. 小球做勻速圓周運動的半徑為
C. 小球做勻速圓周運動的周期為
D. 若電壓U增大,則小球做勻速圓周運動的周期增加
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【題目】如圖所示,電阻不計的光滑金屬導(dǎo)軌 MN、PQ 水平放置,間距為 d,兩側(cè)接有電阻 R1 、R2,阻值均為 R, O1O2 右側(cè)有磁感應(yīng)強度大小為 B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。質(zhì)量為 m、長度也為 d 的金屬桿置于 O1O2 左側(cè),在水平向右、大小為 F 的恒定拉力作用下由靜止開始運動,經(jīng)時間 t 到達(dá) O1O2 時撤去恒力 F,金屬桿在到達(dá) NQ 之前減速為零。已知金屬桿電阻也為 R,與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,下列說法正確的是( )
A.桿剛進入磁場時速度大小為
B.桿剛進入磁場時電阻 R1 兩端的電勢差大小為
C.整個過程中,流過電阻 R1 的電荷量為
D.整個過程中,電阻 R1 上產(chǎn)生的焦耳熱為
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【題目】如圖,三個質(zhì)量相同的滑塊A、B、C,間隔相等地靜置于同一水平直軌道上.現(xiàn)給滑塊A向右的初速度v0,一段時間后A與B發(fā)生碰撞,碰后A、B分別以v0、v0的速度向右運動,B再與C發(fā)生碰撞,碰后B、C粘在一起向右運動.滑塊A、B與軌道間的動摩擦因數(shù)為同一恒定值.兩次碰撞時間均極短.求B、C碰后瞬間共同速度的大小.
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【題目】一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=時刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是
A. 質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同
B. 在t=0時刻,質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大
C. 在t=0時刻,質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大
D. 平衡位置在坐標(biāo)原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示
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