【題目】如圖所示的平行板之間,存在著相互垂直的勻強磁場和勻強電場,磁場的磁感應(yīng)強度B1=0.20T,方向垂直紙面向里,電場強度,PQ為板間中線.緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),有一邊界線AO,與y軸的夾角∠AOy=45°,邊界線的上方有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度,邊界線的下方有水平向右的勻強電場,電場強度,在x軸上固定一水平的熒光屏.一束帶電荷量、質(zhì)量的正離子從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(biāo)為(0,0.4m)的Q點垂直y軸射入磁場區(qū),最后打到水平的熒光屏上的位置C.求:
(1)離子在平行板間運動的速度大小.
(2)離子打到熒光屏上的位置C的坐標(biāo).
(3)現(xiàn)只改變AOy區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強度的大小,使離子都不能打到x軸上,磁感應(yīng)強度大小B2′應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1)5.0×105 m/s (2)0.6m (3)B2′≥0.3 T
【解析】
(1)設(shè)離子的速度大小為v,由于沿中線PQ做直線運動,
則有
qE1=qvB1,
代入數(shù)據(jù)解得:
v=5.0×105 m/s;
(2)離子進入磁場,做勻速圓周運動,
由牛頓第二定律有:
qvB2=m
得,
r=0.2 m,
作出離子的運動軌跡,交OA邊界于N,如圖甲所示,
OQ=2r,
若磁場無邊界,一定通過O點,則軌跡圓弧QN的圓心角為θ=90°,過N點做圓弧切線,方向豎直向下,
離子垂直電場線進入電場,做類平拋運動,
y=OO′=vt,
x=at2,
而
a=,
則
x=0.4 m
離子打到熒光屏上的位置C的水平坐標(biāo)為
xC=(0.2+0.4)m=0.6 m.
(3)只要粒子能跨過AO邊界進入水平電場中,粒子就具有豎直向下的速度而一定打在x軸上.
如圖乙所示,
由幾何關(guān)系可知使離子不能打到x軸上的最大半徑
r′=m,
設(shè)使離子都不能打到x軸上,最小的磁感應(yīng)強度大小為B0,
則
qvB0=m,
代入數(shù)據(jù)解得
B0= T=0.3 T,
則
B2′≥0.3 T.
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【題目】如圖所示,實線為某電場的電場線,虛線表示該電場的等勢面,A、B、C是電場中的三點,下列說法正確的是( )
A. 三點中,B點的場強最大
B. 三點中,A點的電勢最高
C. 將一帶負(fù)電的檢驗電荷從A移動到B,電勢能增大
D. 將一帶正電的檢驗電荷從A移動到B和從A移動到C,電勢能的變化相同
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【題目】如圖所示,圖線表示的導(dǎo)體的電阻為R1,圖線2表示的導(dǎo)體的電阻為R2,則下列說法正確的是( 。
A. R1:R2=3:1
B. 把R1拉長到原來的3倍長后電阻等于R2
C. 將R1與R2串聯(lián)后接于電源上,則功率之比P1:P2=1:3
D. 將R1與R2并聯(lián)后接于電源上,則電流比I1:I2=1:3
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【題目】一帶負(fù)電的試探電荷在不同電場中由靜止釋放,只受電場力作用,且沿直線運動,它運動的v-t圖象如圖中甲、乙所示,則下列關(guān)于試探電荷所處的電場說法正確的是( )
A. 甲圖可能是在帶正電的點電荷形成的電場中的v-t運動圖象
B. 甲圖可能是在帶負(fù)電的點電荷形成的電場中的v-t運動圖象
C. 乙圖可能是在等量同種點電荷形成的電場中的v-t運動圖象
D. 乙圖可能是在等量異種點電荷形成的電場中的v-t運動圖象
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【題目】用如圖所示的裝置可以探究做勻速圓周運動的物體需要的向心力的大小與哪些因素有關(guān)。
(1)本實驗采用的科學(xué)方法是________。
A.控制變量法 B.累積法
C.微元法 D.放大法
(2)通過本實驗可以得到的結(jié)果是________。
A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與角速度成正比
B.在質(zhì)量和半徑一定的情況下,向心力的大小與線速度的大小成正比
C.在半徑和角速度一定的情況下,向心力的大小與質(zhì)量成正比
D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下,向心力的大小與半徑成反比
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【題目】“測定金屬的電阻率”的實驗中,如提供的電源是一節(jié)內(nèi)阻可不計的干電池,被測金屬絲的直徑小于,長度約為,阻值約為,使用的電壓表有(內(nèi)阻約為)和(內(nèi)阻約)兩個量程,電流表有(內(nèi)阻約為)和(內(nèi)阻約為)兩個量程,供限流用的滑動變阻器有A:;B:;C:三種,可供選擇的實驗電路圖有甲、乙兩種,用螺旋測微器測金屬絲的直徑如圖所示,則( )
(1)螺旋測微器的示數(shù)是 。
(2)為減小電阻的測量誤差,應(yīng)選用 圖所示的電路。
(3)為了測量便于調(diào)節(jié),應(yīng)選用編號為 的滑動變阻器。
(4)電壓表的量程應(yīng)選用 V。
(5)電流表的量程應(yīng)選用 A。
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【題目】如圖所示是“嫦娥三號”奔月過程中某階段的運動示意圖,“嫦娥三號”沿橢圓軌道Ⅰ運動到近月點P處變軌進入圓軌道Ⅱ,“嫦娥三號”在圓軌道Ⅱ做圓周運動的軌道半徑為r,周期為T.已知引力常量為G,下列說法正確的是( )
A. 由題中(含圖中)信息可求得月球的質(zhì)量
B. 由題中(含圖中)信息可求得月球第一宇宙速度
C. “嫦娥三號”在P處變軌時必須點火加速
D. “嫦娥三號”沿橢圓軌道Ⅰ運動到P處時的加速度大于沿圓軌道Ⅱ運動到P處時的加速度
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【題目】如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)狀態(tài)、和后回到狀態(tài),圖中曲線、為反比例函數(shù)圖線,直線平行于軸,直線平行于軸。該理想氣體經(jīng)過的、、、的四個過程中,氣體對外放熱的過程有_________;氣體對外做功的過程有________;氣體內(nèi)能增加的過程有___________。
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【題目】如圖所示,一帶電荷量為+Q的均勻細(xì)棒,在過中點垂直于細(xì)樣的直線上有a、b、d三點,a和b、b和c、c和d之間的距離均為L,在a處有一電荷量為-Q的固定點電荷。已知d點處的電場強度為零,靜電力常量為k,則b點處的電場強度大小為
A. B.
C. D.
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