【題目】在xOy平面內(nèi),x>0、y>0的空間區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為100V/m;x>0、y<3m的區(qū)域內(nèi)存在垂直于xOy平面的磁場(chǎng),F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子,電量為q=2×10-7C,質(zhì)量為m=2×10-6kg,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初動(dòng)能射出,經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(4m,3m)時(shí),其動(dòng)能變?yōu)槌鮿?dòng)能的0.2倍,速度方向?yàn)?/span>y軸正方向。然后粒子從y軸上點(diǎn)M(0,5m)射出電場(chǎng),此時(shí)動(dòng)能變?yōu)檫^(guò)O點(diǎn)時(shí)初動(dòng)能的0.52倍。粒子重力不計(jì)。
(1)寫(xiě)出在線段OP上與M點(diǎn)等勢(shì)的點(diǎn)Q的坐標(biāo);
(2)求粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)所需的時(shí)間。
【答案】(1)(2.4m,1.8m) (2)1s
【解析】
試題(1)設(shè)初動(dòng)能為Ek,則粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)和M點(diǎn)的動(dòng)能分別為0.2Ek和0.52Ek
粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),由動(dòng)能定理:UOP ·(-q) = 0.2Ek– Ek
粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),由動(dòng)能定理有: UOM ·(-q)= 0.52Ek– Ek
因?yàn)?/span>M點(diǎn)與Q點(diǎn)等勢(shì),由以上兩式可得 :
如圖,由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系U=Ed可知,在電場(chǎng)強(qiáng)度方向,O、P、Q三點(diǎn)間的距離滿足
由幾何關(guān)系不難得出,在直線OP上,O、P、Q三點(diǎn)間的距離依然滿足
由幾何關(guān)系可得Q點(diǎn)坐標(biāo)為(2.4m,1.8m)
(2)由幾何關(guān)系可知等勢(shì)線MQ與OP垂直,所以電場(chǎng)應(yīng)沿OP所在直線方向。
可求得電場(chǎng)在x方向的分量為
Ex=E = 80V/m
x方向上,粒子從P點(diǎn)由靜止加速至M,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
解得t=1s
解法二:
(1)設(shè)電場(chǎng)在x方向分量為Ex,y方向分量為Ey,粒子初動(dòng)能為Ek,則粒子運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)和M點(diǎn)的動(dòng)能分別0.2Ek和0.52Ek
粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn),由動(dòng)能定理有
Ex·(-q)·xP+ Ey·(-q)·yP= 0.2Ek– Ek
粒子由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),由動(dòng)能定理有
Ey·(-q)·yM= 0.52Ek– Ek
由以上兩式解得:
由此可知,電場(chǎng)強(qiáng)度沿OP所在直線方向,所以等勢(shì)線MQ與OP垂直,由幾何關(guān)系不難得出Q點(diǎn)坐標(biāo):
(2.4m,1.8m)
(2)由上問(wèn)可知
Ex=E = 80V/m
x方向上,粒子從P點(diǎn)由靜止加速至M,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
解得t=1s
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,彈簧p和細(xì)繩q的上端固定在天花板上,下端用小鉤鉤住質(zhì)量為m的小球C,彈簧、細(xì)繩和小鉤的質(zhì)量均忽略不計(jì).靜止時(shí)p、q與豎直方向的夾角均為60°.下列判斷正確的有( )
A. 若p和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間q對(duì)球的拉力大小為mg
B. 若p和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g
C. 若q和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間p對(duì)球的拉力大小為mg
D. 若q和球突然脫鉤,則脫鉤后瞬間球的加速度大小為g
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧的下端,固定在水平面上,上端疊放著兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體B(物體B與彈簧栓接),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開(kāi)始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得兩個(gè)物體的v-t圖像如圖乙所示(重力加速度為g),則( )
A. 施加外力的瞬間,A、B間的彈力大小為M(g-a)
B. A、 B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧彈力大小不為零
C. 彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),物體B的速度達(dá)到最大值
D. B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先逐漸減小, 后保持不變
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】伽利略為了研究自由落體的規(guī)律,將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”,對(duì)于這個(gè)研究過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 斜面實(shí)驗(yàn)放大了重力的作用,便于測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)的路程
B. 斜面實(shí)驗(yàn)“沖淡”了重力的作用,便于小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間的測(cè)量
C. 通過(guò)對(duì)斜面實(shí)驗(yàn)的觀察與計(jì)算,直接得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
D. 根據(jù)斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行合理的外推,得到自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電吉他是利用電磁感應(yīng)原理工作的一種樂(lè)器.如圖甲為電吉他的拾音器的原理圖,在金屬弦的下方放置有一個(gè)連接到放大器的螺線管.一條形磁鐵固定在管內(nèi),當(dāng)撥動(dòng)金屬弦后,螺線管內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化后可將電信號(hào)轉(zhuǎn)為聲音信號(hào)。若由于金屬弦的振動(dòng),螺線管內(nèi)的磁通量隨時(shí)間的變化如圖乙所示,則對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流的變化為( )
A. B.
C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】從安全用電的角度出發(fā),下列做法存在安全隱患的有
A. 用電器金屬外殼應(yīng)該有接地線
B. 不要在同一插座上同時(shí)使用幾個(gè)大功率用電器
C. 洗衣機(jī)、洗碗機(jī)等易潮濕用電器不用接地線
D. 要定期檢查用電器插頭,特別是大功率用電器插頭
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在一阻值為R=10Ω的定值電阻中通入如圖所示的交流電,則( )
A. 此交流電的頻率為0.5Hz
B. 此交流電的有效值約為3.5A
C. 在2~4s內(nèi)通過(guò)該電阻的電荷量為1C
D. 在0~2s內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為25J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是甲、乙兩物體從同一地點(diǎn),沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)的υ-t圖象,由圖象可以看出。ā
A. 這兩個(gè)物體兩次相遇的時(shí)刻分別是2s末和6s末
B. 這兩個(gè)物體兩次相遇的時(shí)刻分別是1s末和4s末
C. 4s末乙在甲的前面
D. 兩物體相距最遠(yuǎn)的時(shí)刻是2s末
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,自耦理想變壓器輸入端a、b接入圖乙所示的交流電源,一個(gè)二極管和兩個(gè)阻值均為R=40 Ω的負(fù)載電阻接到副線圈的兩端,電壓表和電流表均為理想交流電表。當(dāng)滑片位于原線圈中點(diǎn)位置時(shí),開(kāi)關(guān)S處于斷開(kāi)狀態(tài),下列說(shuō)法正確的是( )
A. t=0.01 s時(shí),電壓表示數(shù)為零
B. t=0.015 s時(shí),電流表示數(shù)為5.5 A
C. 閉合開(kāi)關(guān)S后,電壓表示數(shù)增大
D. 閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表示數(shù)為16.5 A
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專(zhuān)區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專(zhuān)區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com