【題目】如圖所示,板間電壓為U的平行金屬板M、N間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng);在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi),第一象限有沿y軸負(fù)方向場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限有垂直坐標(biāo)平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電量為q的正離子(不計(jì)重力)以初速度v0沿平行于金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)。從P點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)過(guò)x軸上的A點(diǎn)射出電場(chǎng),進(jìn)入磁場(chǎng)。己知離子過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸成30°角。求:

(1)平行金屬板M、N之間相距的距離d

(2)離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度v的大小和由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間t;

(3)離子在x軸上離開(kāi)第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C(圖中未畫出)與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離OC。

【答案】(1);(2);;(3)其中k=(0,1,2,3……)

【解析】

(1)設(shè)平行金屬板M、N間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為,則有

因?yàn)殡x子在金屬板方向射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng),有

解得金屬板M、N間的電壓

(2)在第一象限的電場(chǎng)中離子做類平拋運(yùn)動(dòng),有

故離子運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度

qE=ma

解得離子在電場(chǎng)E中運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所需時(shí)間

(3)在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力,有

得:

由幾何知識(shí)可得

因此離子第一次離開(kāi)第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離:

由周期性:離子離開(kāi)第四象限磁場(chǎng)區(qū)域的位置C與坐標(biāo)原點(diǎn)的距離:

其中k=(0,1,23……

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示的示波管,當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極、電壓為零時(shí),電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會(huì)打到熒光屏上的正中間*圖示坐標(biāo)為O點(diǎn),其中x軸與電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行,x軸正方向垂直于紙面直線紙內(nèi),y軸與電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行。若要電子打在圖示坐標(biāo)的第III象限,則

AX、Y接電源的正極,、接電源的負(fù)極

BX、接電源的正極,、Y接電源的負(fù)極

C、Y接電源的正極,X接電源的負(fù)極

D、接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極

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【題目】20191015日,第十屆環(huán)太湖國(guó)際公路自行車賽在無(wú)錫結(jié)束,比賽中甲、乙兩賽車(可視為質(zhì)點(diǎn))在一條直線上運(yùn)動(dòng),其速度-時(shí)間圖像如圖所示,下列對(duì)甲,乙運(yùn)動(dòng)描述中正確的是(  )

A.0~t0時(shí)間內(nèi)甲、乙平均速度大小相等

B.t0時(shí)刻甲乙相遇

C.0~t0時(shí)間內(nèi)乙的加速度逐漸減小

D.0~t0時(shí)間內(nèi)甲乙間的距離先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】半徑R=4000km的某星球上有一傾角為的固定光滑斜面,一質(zhì)量為1kg的小物塊在力F作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),力F始終與斜面平行。如果力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示(取沿斜面向上方向?yàn)檎?/span>2s末物塊速度恰好又為0,引力常量。試求:(計(jì)算結(jié)果均保留二位有效數(shù)字)

(1)該星球的質(zhì)量大約是多少?

(2)要從該星球上平拋出一個(gè)物體,使該物體不再落回星球,至少需要多大速度?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=3×105V/mAB兩點(diǎn)相距0.2m,兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)的夾角是60°,下列說(shuō)法正確的是(

A. 電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢(shì)能增大6J

B. 電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做功為-6J

C. 若取A點(diǎn)的電勢(shì)為0,則B點(diǎn)的電勢(shì)φB=3×104V

D. AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差是UAB=6×104V

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【題目】空間存在一平行于x軸方向的電場(chǎng),x軸上各點(diǎn)電勢(shì)的變化規(guī)律如圖所示,圖線為關(guān)于 y 軸對(duì)稱的拋物線。則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. O~ x2電場(chǎng)強(qiáng)度依次增大,在O~ x2電場(chǎng)強(qiáng)度依次減小

B.x1 x1兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相同

C.正粒子在 x1 x1處的電勢(shì)能相等

D.負(fù)粒子由 x1 沿 x 軸運(yùn)動(dòng)到x1的過(guò)程中,電勢(shì)能先增大后減小

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【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法,已知所用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接電源的頻率為50Hz。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,重物質(zhì)量為mKg,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)時(shí)點(diǎn)對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)如下圖所示。圖中O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn),AB、CD分別是連續(xù)打出的計(jì)時(shí)點(diǎn).

(1)若利用BC段來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,重物B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),重物的重力勢(shì)能的減少量=________J,此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量=________J(保留三位有效數(shù)字)。

(2)這樣驗(yàn)證的系統(tǒng)誤差總是使重物的重力勢(shì)能的減少量略________動(dòng)能的增加量(填大于小于),原因是:________

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【題目】如圖所示,的水平向左勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在豎直平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=0.4m,一帶正電荷的小滑塊質(zhì)量為m=0.04kg,小滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩因數(shù)μ=0.2,g,求:

1)要小滑塊能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點(diǎn)多遠(yuǎn)處釋放?

2)這樣釋放的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力是多大?P為半圓軌道中點(diǎn))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】兩列簡(jiǎn)諧橫波的振幅都是20cm,傳播速度大小相同。實(shí)線波的頻率為2Hz,沿x軸正方向傳播;虛線波沿x軸負(fù)方向傳播。某時(shí)刻兩列波在如圖所示的區(qū)域相遇,則_____。

A. 在相遇區(qū)域會(huì)形成穩(wěn)定的干涉圖樣

B. 實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3:2

C. 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零

D. 平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y>20cm

E. 從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)0.25s,平衡位置為x=5m處質(zhì)點(diǎn)的位移y<0

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