(9分)如圖所示,PQ是一固定在水平地面上足夠長的絕緣平板(右側(cè)有擋板),整個空間有平行于平板向左、場強為E的勻強電場,在板上C點的右側(cè)有一個垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.一個質(zhì)量為m,電荷量為q的小物塊,從C點由靜止開始向右先做加速運動再做勻速運動.當(dāng)物體碰到右端擋板后被彈回,若在碰撞瞬間撤去電場,小物塊返回時在磁場中恰做勻速運動.已知平板QC部分的長度為L,物塊與平板間的動摩擦因數(shù)為μ求:

(1)判斷物塊的電性;
(2)小物塊向右運動過程中克服摩擦力做的功;
(3)小物塊與右端擋板碰撞過程損失的機械能。
(1)負(fù)電
(2)
(3)
(1)負(fù)電                                        -----------------2分
(2)設(shè)小物塊向右勻速運動時的速度大小為v1,由平衡條件有
                                                     ①
設(shè)小物塊在向右運動過程中克服摩擦力做的功為W,由動能定理有
                                                        ②
由①②式解得                                           ③
                          ④
(3)設(shè)小物塊返回時在磁場中勻速運動的速度大小為v2,與右端擋板碰撞過程損失的機械能為,則有
                                                                  ⑤
                                                         ⑥
由③⑤⑥式解得                    ⑦
①---⑦


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練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

一宇宙人在太空(萬有引力可以忽略不計)玩壘球。如圖所示,遼闊的太空球場半側(cè)為勻強電場,另半側(cè)為勻強磁場,電場和磁場的分界面為垂直紙面的平面,電場方向與界面垂直,磁場方向垂直紙面向里,電場強度大小。宇宙人位于電場一側(cè)距界面為點,點至界面垂線的垂足,點位于紙面上點的右側(cè),與磁場的方向垂直。壘球的質(zhì)量,電量。宇宙人從點以初速度平行于界面投出壘球,要使壘球第一次通過界面時就擊中點,求:(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(1)兩點之間的距離。
(2)壘球從拋出到第一次回到點的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖13所示,在平面直角坐標(biāo)系中,僅在第Ⅱ象限存在沿軸正方向的勻強電場,一質(zhì)量為,電荷量為,可視為質(zhì)點的帶正電粒子(重力不計)從軸負(fù)半軸處的M點,以初速度垂直于軸射入電場,經(jīng)軸上處的P點進入第I象限。
(1)求電場強度的大小和粒子進入第I象限的速度大小。
(2)現(xiàn)要在第I象限內(nèi)加一半輕適當(dāng)?shù)陌雸A形勻強磁場區(qū)域,使(1)問中進入第I象限的粒子,恰好以垂直于軸的方向射出磁場。求所知磁場區(qū)域的半徑。要求;磁場區(qū)域的邊界過坐標(biāo)原點,圓心在一上,磁場方向垂直于從標(biāo)平面向外,磁感應(yīng)強度為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)質(zhì)譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各前沿科學(xué)領(lǐng)域。湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子的質(zhì)譜裝置示意如圖,M、N為兩塊水平放置的平行金屬極板,板長為L,板右端到屏的距離為D,且D遠(yuǎn)大于L為垂直于屏的中心軸線,不計離子重力和離子在板間偏離的距離。以屏中心O為原點建立直角坐標(biāo)系,其中x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向。
(1)設(shè)一個質(zhì)量為、電荷量為的正離子以速度沿的方向從點射入,板間不加電場和磁場時,離子打在屏上O點。若在兩極板間加一沿方向場強為E的勻強電場,求離子射到屏上時偏離O點的距離;
(2)假設(shè)你利用該裝置探究未知離子,試依照以下實驗結(jié)果計算未知離子的質(zhì)量數(shù)。
上述裝置中,保留原電場,再在板間加沿方向的勻強磁場。現(xiàn)有電荷量相同的兩種正離子組成的離子流,仍從O'點沿方向射入,屏上出現(xiàn)兩條亮線。在兩線上取y坐標(biāo)相同的兩個光點,對應(yīng)的x坐標(biāo)分別為3.24mm和3.00mm,其中x坐標(biāo)大的光點是碳12離子擊中屏產(chǎn)生的,另一光點是未知離子產(chǎn)生的。盡管入射離子速度不完全相等,但入射速度都很大,且在板間運動時方向的分速度總是遠(yuǎn)大于x方向和y方向的分速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖10所示,在坐標(biāo)系xoy平面的x>0區(qū)域內(nèi),有電場強度E=2×105N/C,方向沿y軸負(fù)向的勻強電場和磁感應(yīng)強度B=0.20 T,方向與xoy平面垂直向里的勻強磁場。在y軸上有一足夠長的熒光屏MN,在x軸上的P(10,0)點處有一粒子發(fā)射槍連續(xù)不斷的發(fā)射大量質(zhì)量m=6.4×10-27kg,電量q=3.2×10-19C的帶正電粒子,其向x軸方向發(fā)射的粒子恰能沿x軸做勻速直線運動。若撤去電場,并使粒子發(fā)射槍以P為軸在xoy平面內(nèi)以角速度ω=2πrad/s逆時針轉(zhuǎn)動(整個裝置都處在真空中),求:
(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;
(2)熒光屏上閃光點的范圍;
(3)熒光屏上閃光點從最高點移動到最低點所用的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

.如圖所示,一電子束垂直于電場線與磁感線方向入射后偏向A極板,為了使電子束沿射入方向做直線運動,可采用的方法是 
A.將變阻器滑動頭P向右滑動
B.將變阻器滑動頭P向左滑動
C.將極板間距離適當(dāng)減小
D.將極板間距離適當(dāng)增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,等腰直角三角形ABC區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面匈里的勻強磁場,AB邊水平。磁場下方有一方向水平向右的勻強電場。現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的負(fù)離子(重力不計),以速度v0沿圖中虛線垂直電場且正對三角形ABC的頂點C射入,穿過電場區(qū)域后,負(fù)離子從AB邊進入磁場,又從AB邊射出。已知AB=,電場寬度L=。求:

(1)負(fù)離子在AB邊上入射點與出射點的距離;
(2)保持電場寬度L不變,調(diào)整電場上邊界與磁場邊界AB間的距離及電場強度的大小,使負(fù)離子在磁場中運動的時間最長,則此時電場強度E多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

三個帶正電的粒子a、b、c以相同的初動能從同一點水平射入正交的電磁場中,不計帶電粒子的重力,粒子運動軌跡如圖所示,則下列說法正確的是:
A.三個粒子中a的質(zhì)量最小
B.三個粒子中c的電荷量最大
C.b粒子從電磁場右端射入時也能沿直線前進
D.在電磁場運動的過程中a粒子的動能增加

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示, 傾角為θ的絕緣斜面固定在水平面上, 當(dāng)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的滑塊沿斜面勻速下滑時,在此空間突然加上豎直方向的勻強電場,已知滑塊受到的電場力小于滑塊的重力.則(  )
A.加上豎直向上的電場后,滑塊將減速下滑?
B.加上豎直向下的電場后,滑塊仍勻速下滑
C.加上豎直向上的電場后,滑塊仍勻速下滑?
D.加上豎直向下的電場后,滑塊將加速下滑?

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同步練習(xí)冊答案