【題目】如圖所示,有界勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2×10﹣3T;磁場右邊是寬度L=0.2m、場強(qiáng)E=40V/m、方向向左的勻強(qiáng)電場.一帶電粒子電荷量q=﹣3.2×10﹣19C,質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁場,在磁場中偏轉(zhuǎn)后進(jìn)入右側(cè)的電場,最后從電場右邊界射出.求:
(1)大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡;(畫在答題紙上給出的圖中)
(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑;
(3)帶電粒子飛出電場時(shí)的動能EK .
【答案】
(1)解:|軌跡如圖.
答:大致畫出帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖;
(2)解:帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí),由洛倫茲力提供向心力,有
m
答:帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑是0.4m;
(3)解:帶電粒子在電場中運(yùn)動時(shí),電場力做功,粒子的動能增加:
代人數(shù)據(jù)解得: J
答:帶電粒子飛出電場時(shí)的動能 J.
【解析】(1)粒子在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動,畫出軌跡,由幾何知識求出軌跡半徑,由牛頓第二定律求解初速度v0;(2)粒子在飛出電場的過程中,洛侖茲力不做功,僅電場力做功.由動能定理求出粒子飛出電場時(shí)的動能Ek.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了帶電微粒(計(jì)重力)在電場中的運(yùn)動的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力;由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受電場力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端帶有固定薄擋板的長木板C的長度為L,總質(zhì)量為 ,與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,其光滑上表面靜置兩質(zhì)量分別為m、 的物體A、B,其中兩端帶有輕質(zhì)彈簧的A位于C的中點(diǎn).現(xiàn)使B以水平速度2v0向右運(yùn)動,與擋板碰撞并瞬間粘連而不再分開,A、B可看作質(zhì)點(diǎn),彈簧的長度與C的長度相比可以忽略,所有碰撞時(shí)間極短,重力加速度為g,求:
(1)B、C碰撞后瞬間的速度大;
(2)A、C第一次碰撞時(shí)彈簧具有的最大彈性勢能.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在地球同一軌道平面上的三顆不同的人造衛(wèi)星,關(guān)于各物理量的關(guān)系,下列說法正確的是( 。
A. 根據(jù)v=,可知vA<vB<vC
B. 根據(jù)萬有引力定律,可知FA>FB>FC
C. 角速度ωA>ωB>ωC
D. 向心加速度aA<aB<aC
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為等離子體發(fā)電機(jī)原理的示意圖,平行金屬板間距為d,有足夠的長度跟寬度,其間有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向如圖,等離子體的流速為v,發(fā)電機(jī)等效內(nèi)阻為r,負(fù)載電阻為R,等離子體從一側(cè)沿著垂直磁場且與極板平行的方向射入極板間.已知電子電量為e,忽略金屬板邊緣效應(yīng),求:
(1)打在上極板上的離子的帶電性質(zhì);
(2)閉合開關(guān)后等離子發(fā)電機(jī)能提供的最大功率.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路,不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻.線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場Bt . 電阻R兩端并聯(lián)一對平行金屬板M、N,兩板間距為d,N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁場邊界OA和y軸的夾角∠AOy=45°,AOx區(qū)域?yàn)闊o場區(qū).在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),經(jīng)過N板的小孔,從點(diǎn)Q(0,l )垂直y軸進(jìn)入第一象限,經(jīng)OA上某點(diǎn)離開磁場,最后垂直x軸離開第一象限.求:
(1)平行金屬板M、N獲得的電壓U;
(2)yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置,探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動規(guī)律,物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動,重物落地后,物塊再運(yùn)動一段距離停在桌面上(尚未到達(dá)滑輪處)。從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz。
(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和__________之間某時(shí)刻開始減速。
(2)打計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí),物塊對應(yīng)的速度大小為_________m/s。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
(3)物塊減速運(yùn)動過程中加速度的大小為a=_________。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的圓環(huán),可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動,細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動直至處于平衡狀態(tài),則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為( )
A.0
B.
mv02
C.
D.
m(v02﹣ )
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【題目】如圖所示,空間存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,在紙面內(nèi),一正三角形的導(dǎo) 體線框沿著垂直于磁場邊界的虛線勻速穿過磁場區(qū)域。已知虛線垂直于 AB 邊, 且正三角形的高為磁場寬度的兩倍。從 C 點(diǎn)進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí),以電流沿逆時(shí) 針方向?yàn)檎。關(guān)于線框中感應(yīng)電流 i 隨時(shí)間 t 變化的關(guān)系,下列四幅圖可能正確 的是
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】已知地球半徑R=6390km、自轉(zhuǎn)周期T=24h、表面重力加速度g=9.8m/s2,電磁波在空氣中的傳播速度c=3×108m/s,不考慮大氣層對電磁波的影響。要利用同一軌道上數(shù)量最少的衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)將電磁波信號由地球赤道圓直徑的一端傳播到該直徑的另一端的目的,則
A. 衛(wèi)星數(shù)量最少為2顆
B. 信號傳播的時(shí)間至少為8.52×102s
C. 衛(wèi)星運(yùn)行的最大向心加速度為4.9m/s2
D. 衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的周期至少為24h
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