【題目】如圖，真空中兩個(gè)帶電量均為+Q 的點(diǎn)電荷固定在 A、B 亮點(diǎn)，它 們之間的距離為 8d，O 點(diǎn)是它們連線(xiàn)的中點(diǎn)。C、D 是連線(xiàn)中垂線(xiàn) MN 上關(guān)于 O 點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn)。AC 與 MN 的夾角是 53°，空間中還有一勻強(qiáng)電場(chǎng)。將一試探負(fù)電荷放置在 C 點(diǎn)時(shí)恰能保持靜止。已知靜電力常量為 k、試探電荷的比荷為μ。（已知 sin53°=0.8，cos53°=0.6，不考慮電荷的重力）

（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的大小及方向。

（2）給該試探電荷某一初速度，使其從 C 點(diǎn)沿 MN 恰能運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn)，求初速度的大小。

【答案】（1）方向沿MN水平向右；（2）

【解析】

（1）兩個(gè)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)與勻強(qiáng)電場(chǎng)等大反向，由此可求解勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度 E 的大小及方向；（2）由動(dòng)能定理求解電荷的初速度的大小.

（1）由幾何關(guān)系可得AC與BC的長(zhǎng)度均為:

則兩個(gè)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為：

試探電荷靜止，合場(chǎng)強(qiáng)為0，故勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E′=，

方向沿MN水平向右.

（2）由幾何關(guān)系可知CD距離為6d，則電荷由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，由動(dòng)能定理有：

-E′q6d=0-mv2

代入數(shù)據(jù)解得v=

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的某放射性元素的原子核，當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，測(cè)得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1，則下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A. α粒子與反沖粒子的動(dòng)量大小相等，方向相反

B. 原來(lái)放射性元素的原子核電荷數(shù)為90

C. 反沖核的核電荷數(shù)為88

D. α粒子和反沖粒子的速度之比為1:88

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連 的兩個(gè) D 形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹 縫時(shí)都能得到加速，兩 D 形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示， 下列說(shuō)法中正確的是( )

A. 回旋加速器中，粒子加速的時(shí)間和做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等

B. 帶電粒子在 D 形盒內(nèi)從狹縫間的電場(chǎng)獲得能量

C. 增大 D 形盒的半徑，可以增大粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能

D. 狹縫寬度越小，粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行，用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞，使中子的速率降下來(lái)，從而影響裂變反應(yīng)的反應(yīng)速度。 如圖所示，一個(gè)中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰，中子的質(zhì)量為m，慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M，而且M＞m。為把中子的速率更好地降下來(lái)，現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑，通過(guò)計(jì)算碰撞后中子速度的大小，說(shuō)明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的半徑為 R 的光滑絕緣半圓軌道固定在水平地面上， 軌道所處空間存在電場(chǎng)。一帶電荷量為+q，質(zhì)量為 m 的小球，以初速度 v0 由底 端的 A 點(diǎn)開(kāi)始沿軌道內(nèi)側(cè)上滑，到達(dá)頂端 B 的速度大小仍為 v0，重力加速度為 g，則（ ）

A. 小球在 B 點(diǎn)的電勢(shì)能大于小球在 A 點(diǎn)的電勢(shì)能

B. A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小為

C. 若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)是

D. 小球在 B 點(diǎn)的機(jī)械能比在 A 點(diǎn)的機(jī)械能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，圓心為 O，半徑為 R 的圓形區(qū)域中有垂直紙面向里的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。質(zhì)量為 m、電量為 q 的帶正電微粒從圓周上 M 點(diǎn)沿 半徑 MO 方向射入磁場(chǎng)，射出磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了 120°，不計(jì)微粒重力，求：

(1)微粒入射速度大小。

(2)微粒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(3)若將微粒的入射速度增大為原來(lái)的 3 倍，求射出點(diǎn)和入射點(diǎn) M 之間的距 離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，坐標(biāo)系中第二象限存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度 為 B=0.2 T 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第三象限存在著與 x 軸正方向成 45°、電場(chǎng)強(qiáng)度為 E=500N/C 的斜向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，還有一根處于兩坐標(biāo)軸角平分線(xiàn)上的無(wú)限長(zhǎng)的電荷 接收棒，一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn) O 處以 v=2×104m/s的速度進(jìn)入磁場(chǎng)，A 粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與 x 軸負(fù)方向成 45°， 最終打到接收棒上被吸收，若 A 粒子的比荷為 106C/kg。

（1）求 A 粒子到達(dá) x 軸時(shí)的坐標(biāo)和在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

（2）B 粒子的比荷為2.5×105C/kg，以相同的速度從同一位置進(jìn)入磁場(chǎng)，求 A 粒子和 B 粒子到達(dá)吸收棒的位置相隔多遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量?jī)x器。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)使用多用電表粗測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋，經(jīng)正確操作后，指針指示如圖甲a所示，為了使多用電表測(cè)量的結(jié)果更準(zhǔn)確，該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔（選填“×1”“×100”）；若經(jīng)過(guò)正確操作，將兩表筆接待測(cè)電阻兩端時(shí)，指針指示如圖甲b，則待測(cè)電阻為_______Ω。

(2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中，電流表滿(mǎn)偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω；電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1Ω；變阻器的阻值范圍為0-5000Ω。

①該歐姆表的兩只表筆中，______是紅表筆。（選填“A”或“B”）；

②該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1Ω進(jìn)行刻度的。當(dāng)電池的電動(dòng)勢(shì)下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4Ω時(shí)，歐姆表仍可調(diào)零，則調(diào)零后接入電路的電阻將變_____（填“大”或“小”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖(a)，超級(jí)高鐵(Hyperloop)是一種以“真空管道運(yùn)輸”為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具，它具有超高速、低能耗、無(wú)噪聲、零污染等特點(diǎn)．如圖(b)，已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，兩導(dǎo)軌間距為；運(yùn)輸車(chē)的質(zhì)量為m，橫截面是半徑為r的圓．運(yùn)輸車(chē)上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒1和2，每根導(dǎo)體棒的電阻為R，每段長(zhǎng)度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R．其他電阻忽略不計(jì)，重力加速度為g．

(1)如圖(c)，當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°時(shí)，運(yùn)輸車(chē)恰好能無(wú)動(dòng)力地勻速下滑．求運(yùn)輸車(chē)與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不考慮摩擦及空氣阻力．

①當(dāng)運(yùn)輸車(chē)由靜止離站時(shí)，在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源，此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，垂直導(dǎo)軌平向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖(d)．求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車(chē)的加速度的大��；（電源內(nèi)阻不計(jì)，不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象）

②當(dāng)運(yùn)輸車(chē)進(jìn)站時(shí)，管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬度為D的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且相鄰的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向相反．求運(yùn)輸車(chē)以速度v0從如圖(e)通過(guò)距離2D后的速度v．

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