【題目】如圖所示,在xOy平面的第二象限有一場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)的方向平行于y軸向上;在第四象限有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面。平面內(nèi)其他部分為真空。有一質(zhì)量為m,電荷量-q的質(zhì)點(diǎn)由電場(chǎng)左側(cè)平行于x軸以初速度v0射入電場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)到達(dá)x軸上M點(diǎn)時(shí),速度方向與x軸的夾角為θ,M點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為d。接著,質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),并從y軸上的N點(diǎn)(圖中沒有畫出)垂直于y軸飛離磁場(chǎng)。不計(jì)重力影響。
求:(1)A點(diǎn)的橫坐標(biāo);
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)B的大小和方向;
(3)質(zhì)點(diǎn)從A到N的時(shí)間。
【答案】(1);(2);
(3)
【解析】試題分析:質(zhì)點(diǎn)在第二象限的電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),穿過y軸進(jìn)入第一象限做勻速直線運(yùn)動(dòng)交x軸與M點(diǎn),從M點(diǎn)進(jìn)入第四象限后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示,為圓心。
(1)由幾何關(guān)系可知,質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),速度偏角為θ,設(shè)質(zhì)點(diǎn)出電場(chǎng)時(shí)的速度為v,豎直方向分速度為vy。
豎直方向分速度:
加速度:
又:
質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:
水平位移:
故A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為
(2)質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入第三象限后,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示,圓心為。
由幾何關(guān)系可知,軌跡半徑
質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的速度:
洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有:
解得磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(3)質(zhì)點(diǎn)在第二象限內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間
質(zhì)點(diǎn)在第三象限做圓周運(yùn)動(dòng),由幾何關(guān)系可知圓心角為
運(yùn)動(dòng)時(shí)間
已知質(zhì)點(diǎn)在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間
從A到M的總時(shí)間為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表,火星和地球相比( )
行星 | 星體半徑/m | 星體質(zhì)量/kg | 公轉(zhuǎn)軌道半徑/m |
地球 | 6.4×106 | 6.0×1024 | 1.5×1011 |
火星 | 3.4×106 | 6.4×1023 | 2.3×1011 |
A.火星的公轉(zhuǎn)周期較大
B.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度較大
C.火星表面的重力加速度較小
D.火星的第一宇宙速度較大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一廢舊電池,無法從標(biāo)簽上看清其電動(dòng)勢(shì)等數(shù)據(jù),F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
(1)選取多用電表的直流電壓10V擋,將兩表筆直接接到電池的正、負(fù)兩極,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示,由此可知其電動(dòng)勢(shì)約為_________V。是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測(cè)電源內(nèi)阻.
答:_________(選填“可以”或“不可以”)
(2)現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測(cè)量其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:
A.電流表A (量程0.6A,內(nèi)阻為3Ω)
B.電壓表Vl (量程3V,內(nèi)阻為RVl=3kΩ)
C.電壓表V2 (量程30V,內(nèi)阻為Rv2=30kΩ)
D.定值電阻R1=500Ω
E.定值電阻R2=5000Ω
F.滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍0~30Ω)
G.開關(guān)及導(dǎo)線
①該實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選________.定值電阻應(yīng)選_______。(均選填選項(xiàng)前的字母序號(hào))
②在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖
③將實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整
④若將滑動(dòng)變阻器打到某一位置,讀出此時(shí)電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻間的表達(dá)式為(要求無系統(tǒng)誤差)__________________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場(chǎng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用,則下列說法正確的是( )
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)
D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中利用如圖(a)所示的電路測(cè)定值電阻R0、電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向某一方向移動(dòng)時(shí),一個(gè)同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測(cè)量數(shù)據(jù),另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測(cè)量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條UI圖線.回答下列問題:
(1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線,可知
A.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)
B.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)
C.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)
D.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)
(2)根據(jù)圖(b),可以求出定值電阻R0=________Ω,電源電動(dòng)勢(shì)E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)內(nèi)壁光滑絕緣的環(huán)形細(xì)圓筒軌道豎直放置,環(huán)的半徑為R,圓心O與A端在同一豎直線上,在OA連線的右側(cè)有一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓筒的C端由靜止釋放,進(jìn)入OA連線右邊的區(qū)域后從該區(qū)域的邊界水平射出,然后,剛好從C端射入圓筒,圓筒的內(nèi)徑很小,可以忽略不計(jì)。
(1)小球第一次運(yùn)動(dòng)到A端時(shí),對(duì)軌道的壓力為多大?
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖為“驗(yàn)證牛二”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為,小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮 ?/span>
(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是( )
A.將長(zhǎng)木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。
B.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。
C.將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。(2)實(shí)驗(yàn)中,為了使m的重力能約等于細(xì)線對(duì)小車的拉力,要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是( )
A.M=200,=10、15、20、25、30、40
B.M=200,=20、40、60、80、100、120
C.M=400,=10、15、20、25、30、40
D.M=400,=20、40、60、80、100、120
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:
A、待測(cè)的干電池一節(jié)
B、電流表(量程,內(nèi)阻)
C、電流表(量程,內(nèi)阻)
D、滑動(dòng)變阻器
E、電阻箱
F、開關(guān)和若干導(dǎo)線
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表,他想利用其中的一個(gè)電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表,其量程為,并設(shè)計(jì)了下圖所示的兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路(虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路),其中合理的是 (選填“a”或“b”)電路;此時(shí)的阻值應(yīng)取 。
(2)下圖為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的圖像,試寫出和的關(guān)系式____(為電流表的示數(shù),為電流表的示數(shù))。根據(jù)該圖線可得被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì) ,內(nèi)阻 。(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場(chǎng)垂直。 已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長(zhǎng)ab =1.0m、bc=0.5m,電阻r=2。 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0到1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T。 在1到5s內(nèi)從0.2T均勻變化到-0.2T,取垂直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求:
(1)0.5s時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小E和感應(yīng)電流的方向;
(2)在1到5s內(nèi)通過線圈的電荷量q;
(3)在0到5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。
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