【題目】如圖,xoy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它經(jīng)過(guò)圖中虛線上的Ma)點(diǎn)時(shí),撤去電場(chǎng),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后進(jìn)入一個(gè)矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域(圖中未畫(huà)出),又從虛線上的某一位置N處沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)并再次經(jīng)過(guò)M點(diǎn)。已知磁場(chǎng)方向垂直xoy平面(紙面)向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)粒子的重力。試求:

1)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(2N點(diǎn)的坐標(biāo); (3)矩形磁場(chǎng)的最小面積。

【答案】1

2N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2a+a

3)矩形磁場(chǎng)最小面積為

【解析】

試題粒子從OM做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)時(shí)間為t,則有

粒子運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)速度為v,與x方向的夾角為,則

,即

由題意知,粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),從N點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),

粒子在磁場(chǎng)中以O′點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)半徑為R,則解得粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為由幾何關(guān)系知,

所以N點(diǎn)的縱坐標(biāo)為,橫坐標(biāo)為N點(diǎn)的坐標(biāo)為(,)

當(dāng)矩形磁場(chǎng)為圖示虛線矩形時(shí)的面積最。畡t矩形的兩個(gè)邊長(zhǎng)分別為

所以矩形磁場(chǎng)的最小面積為

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】自行車(chē)的大齒輪、小齒輪、后輪的半徑都不一樣,它們的邊緣有三個(gè)點(diǎn)A、B、C,如圖所示。正常騎行時(shí),下列說(shuō)法正確的是(  )

A. A點(diǎn)的角速度大于B點(diǎn)的角速度

B. A點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

C. C點(diǎn)的角速度小于B點(diǎn)的角速度

D. C點(diǎn)的線速度與B點(diǎn)的線速度大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑斜面體固定在水平面上,傾角為30°,輕彈簧下端固定A物體,A物體質(zhì)量為m,上表面水平且粗糙,彈簧勁度系數(shù)為k,重力加速度為g,初始時(shí)A保持靜止?fàn)顟B(tài),A的上表面輕輕放一個(gè)與A質(zhì)量相等的B物體,隨后兩物體一起運(yùn)動(dòng),

A. 當(dāng)B放在A上的瞬間,A、B的加速度為

B. 當(dāng)B放在A上的瞬間,A對(duì)B的摩擦力為零

C. 當(dāng)B放在A上的瞬間,A對(duì)B的支持力大于mg

D. AB一起下滑距離時(shí),AB的速度達(dá)到最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)同學(xué)先用多用電表粗測(cè)了一段粗細(xì)均勻的電阻絲的阻值(約為5 Ω),隨后將其固定在帶有刻度尺的木板上,準(zhǔn)備進(jìn)一步精確測(cè)量其電阻.現(xiàn)有電源(電動(dòng)勢(shì)E3.0 V,內(nèi)阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干,以及下列器材:

A.電流表(量程0~3 A,內(nèi)阻約0.025 Ω)

B.電流表(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約0.125 Ω)

C.電壓表(量程0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ)

D.滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω,額定電流2A)

E.滑動(dòng)變阻器(0~100 Ω,額定電流1A)

(1)為減小誤差,且便于操作,在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選_________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________(選填器材前的字母).

(2)如圖所示,是測(cè)量該電阻絲實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,還有兩根導(dǎo)線沒(méi)有連接,請(qǐng)補(bǔ)充完成 ____________

(3)在開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)調(diào)到最__________(選填)端.

(4)若不計(jì)實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差,則下列說(shuō)法正確的是_________

A.測(cè)量值偏大,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表分壓

B.測(cè)量值偏小,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電壓表分流

C.若已知電壓表的內(nèi)阻,可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

D.若已知電流表的內(nèi)阻,可計(jì)算出待測(cè)電阻的真實(shí)值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在近代物理實(shí)驗(yàn)中,常用回旋加速器加速得到高速粒子流.回旋加速器的結(jié)構(gòu)如圖所示,D1、D2是相距很近的兩個(gè)處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的半圓形金屬盒,D形盒的縫隙處接交流電源,A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在兩盒之間被電場(chǎng)加速.設(shè)帶電粒子質(zhì)量為m,電量為q,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D形盒的最大半徑為R,兩個(gè)D形盒之間的距離為d,d遠(yuǎn)小于R,D形盒之間所加交變電壓大小為U.不計(jì)粒子的初速度及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中質(zhì)量的變化,求:

(1)所加交變電壓的周期T;

(2)帶電粒子離開(kāi)D形盒時(shí)的動(dòng)能Ekm;

(3)帶電粒子在回旋加速器磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1及在兩D形盒間電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2,并證明粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可以忽略不計(jì).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物體從H=80m高處作自由落體運(yùn)動(dòng)(g=10m/s),下列說(shuō)法正確的是(

A. 1s物體的位移是10m

B. 2s的位移比第1s的位移多5m

C. 2s的末速度比第1s的末速度大10m/s

D. 物體下落的時(shí)間為8s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電量很少,可被忽略一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則( 。

A. 平行板電容器的電容值將變大

B. 靜電計(jì)指針張角變小

C. 帶電油滴的電勢(shì)能將增大

D. 若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開(kāi)再將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則帶電油滴仍靜止

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】10分)如圖所示,一半徑為R的光滑圓環(huán),豎直放在水平向右的的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。環(huán)上ac是豎直直徑的兩端,b、d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng),已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,由此可知小球所受重力 (選填大于、小于等于)帶電小球所受的靜電力。小球在 (選填“a”、“b”“c”“d”)點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物塊質(zhì)量相等,在水平恒力作用下,在水平面上做勾加速直線運(yùn)動(dòng),若水平面光滑,物塊的加速度大小為,物塊間的相互作用力大小為;若水平面粗糙,且物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,物塊的加速度大小為,物塊間的相互作用力大小為,則以下判斷正確的是

A. B. C. D.

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