如圖所示,abcd構(gòu)成一個(gè)邊長為L的正方形區(qū)域,在ac連線的右下方存在場強(qiáng)大小為E、方向垂直于ad向上的勻強(qiáng)電場,在?abc區(qū)域內(nèi)(含邊界)存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在?abc區(qū)域外、ac連線的左上方存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,兩磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等.現(xiàn)有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子同時(shí)從a點(diǎn)射出,粒子甲的初速度方向由a指向d,粒子乙的初速度方向由a指向c,當(dāng)乙經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)時(shí),剛好與只在電場中運(yùn)動的甲相遇.若空間為真空,不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力,忽略粒子運(yùn)動對電、磁場產(chǎn)生的影響。求:
(1)甲的速率v甲和甲從a到c經(jīng)歷的時(shí)間t。
(2)乙的速率v乙和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B滿足的條件。
(1) (2)
【解析】
試題分析:(1)甲在電場中做類平拋運(yùn)動,由牛頓定律有 ay=qE/m (1分)
由運(yùn)動規(guī)律有 (1分)
(1分)
聯(lián)立三式解得 (1分)
(1分)
(2)設(shè)乙在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為R,周期為T
由牛頓定律有 (1分)
根據(jù)運(yùn)動的對稱性,乙由a經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)的運(yùn)動軌跡如圖所示,其中x是每段圓弧軌跡對應(yīng)的弦線長,設(shè)n為由a至b對應(yīng)的圓弧段數(shù) (1分)
由幾何關(guān)系有 (2分)
解法一:
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),所有弧長對應(yīng)的圓心角總和為
(1分)
由a經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)的總時(shí)間為 (1分)
(1分) (1分)
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),所有弧長對應(yīng)的圓心角總和為 (1分)
由a經(jīng)b到達(dá)c點(diǎn)的總時(shí)間為 (1分)
(1分) (1分)
解法二:
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),所有弧長的總長為 (1分)
(1分)
(2分)
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),所有弧長的總長為 (1分)
(1分) (2分)
考點(diǎn):本題考查類平拋運(yùn)動、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的圓周運(yùn)動。
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年四川省瀘州市高三第二次診斷性考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
如圖所示,豎直線、將豎直平面分成I、II、III三個(gè)區(qū)域,第I區(qū)域內(nèi)有兩帶電的水平放置的平行金屬板,板長L1=20cm,寬d=12.cm,兩板間電壓;第II區(qū)域內(nèi)右邊界與金屬上極板等高的A點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷Q,使該點(diǎn)電荷激發(fā)的電場只在第II區(qū)域內(nèi)存在(即在I、III區(qū)域內(nèi)不存在點(diǎn)電荷激發(fā)的電場),II區(qū)域?qū)挒長2=l0cm;在第III區(qū)域中僅在某處一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T,方向垂直紙面向外。現(xiàn)有一帶電量,質(zhì)量的正離子(不計(jì)重力),緊貼平行金屬板的上邊緣以的速度垂直電場進(jìn)人平行金屬板,離子剛飛出金屬板時(shí),立即進(jìn)人第II區(qū)域,飛離II區(qū)域時(shí)速度垂直于進(jìn)人第III區(qū)域,再經(jīng)矩形勻強(qiáng)磁場后,速度方向與水平方向成740角斜向右上方射出。離子始終在同一平面內(nèi)運(yùn)動。(已知:sin370=0.6 , cos370=0.8,靜電力常量)
求:(1)離子射出平行金屬板時(shí),速度的大小和方向;
(2)A點(diǎn)固定的點(diǎn)電荷的電量Q;
(3)第III區(qū)域內(nèi)的矩形磁場區(qū)域的最小面積。
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年四川省瀘州市高三第二次診斷性考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,理想電表與定值電阻R1、R2、R3連接在電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電流表的讀數(shù),電壓表的讀數(shù)為.由于其中一個(gè)電阻發(fā)生了斷路或短路,使電路中的兩只表的讀數(shù)均增大。則根據(jù)此現(xiàn)象,可以判斷
A. R1斷路 B. R2短路 C. R3短路 D. R3斷路
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年四川省成都市高三第三次診斷性考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,長為L、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于場強(qiáng)方向平行于紙面的電場中,一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球,以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí)速度仍為v0.下列判斷正確的是
A.小球在B點(diǎn)的電勢能等于小球在A點(diǎn)的電勢能
B.由題設(shè)條件可求得A、B兩點(diǎn)的電勢差
C.該電場可能是位于AB中垂線上的正電荷所形成的電場
D.若該電場是勻強(qiáng)電場,則電場方向平行于斜面向上時(shí),電場強(qiáng)度最小
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年四川省高三零診模擬物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示,在同一平面內(nèi)邊長均為l的正方形區(qū)域abcd和cdef中.分別存在平行于ab方向的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子,以速度υ0沿ad方向從a點(diǎn)射入電場,并從dc邊的中點(diǎn)O射出,不計(jì)重力.
(1)求電場強(qiáng)度的大。
(2)若粒子垂直于ef邊界射出磁場,求它在電、磁場中運(yùn)動的總時(shí)間;
(3)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小在什么范圍內(nèi)時(shí),粒子才能從de邊界射出磁場?
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年四川省高三零診模擬物理試卷(解析版) 題型:選擇題
以下說法正確的是( )
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象
B.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場
C.電場強(qiáng)度是用比值法定義,因而電場強(qiáng)度與電場力成正比,與試探電荷的電量成反比
D.法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了在磁場中產(chǎn)生電流的條件
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科目:高中物理 來源:2013-2014學(xué)年吉林省長春市高三下學(xué)期第三次理綜模擬物理試卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,固定在水平地面上的物體A,左側(cè)是圓弧面,右側(cè)是傾角為θ的斜面,一根輕繩跨過物體A頂點(diǎn)上的小滑輪,繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球,當(dāng)兩球靜止時(shí),小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ,不計(jì)一切摩擦,則m1、m2之間的關(guān)系是
A.m1=m2 B.m1=m2tanθ
C.m1=m2cotθ D.m1=m2cosθ
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題
A.鈾235只要俘獲一個(gè)中子就能進(jìn)行鏈?zhǔn)椒磻?yīng) |
B.目前世界上正在工作的核電站都是利用原子核的聚變反應(yīng)釋放核能的 |
C.太陽不斷地向外輻射大量能量,使太陽質(zhì)量不斷減小,這將使日、地間距離不斷增大,因此地球繞太陽公轉(zhuǎn)的線速度不斷減小 |
D.放射性元素的原子核每放出一個(gè)β粒子,原子序數(shù)減少1 |
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題
A.在參考系中,物理規(guī)律都是相同的,這就是廣義相對性原理 |
B.在不同參考系中,物理規(guī)律都是不同的,例如牛頓定律僅適用于慣性參考系 |
C.一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)做勻速運(yùn)動的參考系等價(jià),這就是著名的等效原理 |
D.一個(gè)均勻的引力場與一個(gè)做勻加速運(yùn)動的參考系等價(jià),這就是著名的等效原理 |
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