(2012年2月寧波八校聯(lián)考)如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向下的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)將一重力不計(jì)、比荷=106C/kg的正電荷于電場中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過×10-5 s時(shí)間以后電荷以v0=1.5×104 m/s的速度通過MN進(jìn)入其上方的均勻磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時(shí)為t=0時(shí)刻)。求:

(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

(2)圖bt×10-5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;

(3)如果在O點(diǎn)正右方d = 68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間。

 

【答案】

(1)E=7.2×103N/C(2)△d=2(r1r2)=4cm(3)

【解析】(1)電荷在電場中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tE,有   v0a tE,qE/ma,

聯(lián)立解得:E=7.2×103N/C。

(2)根據(jù)qvB=mv2/r,當(dāng)磁場方向垂直紙面向里時(shí),

電荷運(yùn)動(dòng)半徑r1=mv0/qB1=5×10-2m=5cm,

周期T1=2πm/qB1=×10-5s。

當(dāng)磁場方向垂直紙面向外時(shí),

電荷運(yùn)動(dòng)半徑r2=mv0/qB2=3×10-2m=3cm,

周期T2=2πm/qB2=×10-5s。

故電荷從t=0時(shí)刻開始做周期性運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)軌跡如右上圖所示。

t×10-5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離:△d=2(r1r2)=4cm   (1分)

(3)電荷從第一次通過MN開始,其運(yùn)動(dòng)的周期為:TB×10-5 s    (1分)

根據(jù)電荷的運(yùn)動(dòng)情況可知,電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動(dòng)的完整周期數(shù)為15個(gè),有:

電荷沿ON運(yùn)動(dòng)的距離:s=15△d=60cm         (1分)

故最后8cm的距離如圖所示,有:

  

解得:cosα=0.6,則α=53°。 (1分)

故電荷運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間:

t=       (1分)

代入數(shù)據(jù)得t= 。 (1分)

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;

(2)圖bt×10-5 s時(shí)刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;

(3)如果在O點(diǎn)正右方d = 68cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間。

 

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(2012年2月寧波八校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為M、長為L的木板置于光滑的水平面上,一質(zhì)量為m的滑塊放置在木板左端,滑塊與木板間滑動(dòng)摩擦力大小為f,用水平的恒定拉力F作用于滑塊.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板右端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為s,滑塊速度為v1,木板速度為v2,下列結(jié)論中正確的是

A.上述過程中,F做功大小為

B.其他條件不變的情況下,F越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長

C.其他條件不變的情況下,M越大,s越小

D.其他條件不變的情況下,f越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多

 


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A.紅光→紫光,紅光    B.紫光→紅光,紅光

C.紅光→紫光,紫光    D.紫光→紅光,紫光

 

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A.1.75s,1.25s         B.0.25s,0.75s

C.1.25s,0.75s         D.0.25s ,1.25s

 

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科目:高中物理 來源:2012年2月高考模擬優(yōu)化重組專題卷(三)物理卷(解析版) 題型:選擇題

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A.上述過程中,F(xiàn)做功大小為

B.其他條件不變的情況下,F(xiàn)越大,滑塊到達(dá)右端所用時(shí)間越長

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