【題目】在直角坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場(chǎng),其中的兩條邊界分別與Ox.Oy重合,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。在第二象限內(nèi)有垂直紙面向里的有界磁場(chǎng)(圖中未畫出),磁場(chǎng)邊界為矩形,其中的一個(gè)邊界與y軸重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,一質(zhì)量為m,電量為q的正離子,從電場(chǎng)中P點(diǎn)以某初速度沿方向開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)坐標(biāo)Q點(diǎn)時(shí),速度大小為 ,方向與方向成 ,經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場(chǎng),離子重力不計(jì),求:

(1)正離子在P點(diǎn)的初速度;

(2)矩形磁場(chǎng)的最小面積;

(3)離子在返回電場(chǎng)前運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

【答案】(1) ;(2) (3)

【解析】

(1)離子在從PQ在電場(chǎng)力作用下做類平拋運(yùn)動(dòng):

由于:

所以:

(2)離子離開磁場(chǎng)后,可能直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng),也可能先直線運(yùn)動(dòng)一段距離后再進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后返回電場(chǎng).

由于:

所以:

離子離開電場(chǎng)后直接進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)圓心角

最小寬度:

最小高度為

面積為

(3)離子離開電場(chǎng)后,先直線運(yùn)動(dòng),再進(jìn)入磁場(chǎng),最后通過(guò)O點(diǎn)返回電場(chǎng)

隨著磁場(chǎng)區(qū)域下移,離子在磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的圓心角增大,運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng).

在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)最長(zhǎng)時(shí)間t:

在第二象限勻速運(yùn)動(dòng)的位移

所需時(shí)間為

所需時(shí)間為

綜上所述本題答案是:(1) ;(2) (3)

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】在高中物理學(xué)習(xí)中,我們會(huì)遇到多種不同的物理分析方法,這些方法對(duì)我們理解物理有很大的幫助,故在理解概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上,更要注意科學(xué)方法的積累與學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)學(xué)中有人想引入加速度的變化率,關(guān)于加速度的變化率,下列說(shuō)法正確的是

A. 從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度的定義,加速度的變化率的單位應(yīng)是

B. 加速度的變化率為0的運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)

C. 若加速度與速度同方向,如圖所示的圖象,表示的是物體的速度在增加

D. 若加速度與速度同方向,如圖所示的圖象,已知物體在時(shí)速度為,則2 s末的速度大小為

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【題目】某溫控電路的原理如圖所示,是半導(dǎo)體熱敏電阻,R是滑動(dòng)變阻器,某種儀器要求在的環(huán)境中工作,當(dāng)環(huán)境溫度偏高或偏低時(shí),控制器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)降溫或升溫設(shè)備,下列說(shuō)法中正確的是(

A. 環(huán)境溫度降低,的阻值減小

B. 環(huán)境溫度升高,變大

C. 滑片P向下移動(dòng)時(shí),變大

D. 調(diào)節(jié)滑片P的位置能改變降溫和升溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)想測(cè)量一節(jié)舊干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,身邊的器材僅有“一個(gè)多用電表、一個(gè)滑動(dòng)變阻器R1(可調(diào)范圍020)、一個(gè)約為幾歐的定值電阻R2、一個(gè)開關(guān)S、導(dǎo)線若干”.小明利用上述器材設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)原理圖(如圖1所示),實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①根據(jù)原理圖,連接實(shí)驗(yàn)器材,且S斷開;

②多用電表選擇電阻“×1”擋,先_______,后將兩表筆接在R2的兩端,記錄下示數(shù)(如圖3所示);由圖可知R2測(cè)量值為______

③S閉合,多用電表選擇“直流電壓1V”擋,紅表筆接_____(填“a”或“b”)端,黑表筆接______(填“a”或“b”)端,記錄下示數(shù),然后再用同樣的方法記錄下示數(shù);

④改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,重復(fù)步驟③,至少記錄六組數(shù)據(jù);

⑤然后以c、b電壓為橫軸,b、a兩端電壓為縱軸,描點(diǎn)并連線,畫出“”關(guān)系圖(如圖2所示).由圖象可得舊干電池的電動(dòng)勢(shì)為____V,內(nèi)阻為____ (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】一束硼離子以不同的初速度,沿水平方向經(jīng)過(guò)速度選擇器,從O點(diǎn)進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)區(qū)域,分兩束垂直打在O點(diǎn)正下方的離子探測(cè)板上P1和P2點(diǎn),測(cè)得OP1:OP2=2:3,如圖甲所示.速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2.若撤去探測(cè)板,在O點(diǎn)右側(cè)的磁場(chǎng)區(qū)域中放置云霧室,離子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示.設(shè)離子在云霧室中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力Ff=kq,式中k為常數(shù),q為離子的電荷量.不計(jì)離子重力.求

(1)硼離子從O點(diǎn)射出時(shí)的速度大小;

(2)兩束硼離子的電荷量之比;

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【題目】水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小球,小球與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為小球與水平輕彈簧以及與豎直方向成角的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端相連,如圖所示,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),水平面對(duì)小球的支持力恰好為零。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,已知以下說(shuō)法正確的是

A. 此時(shí)輕彈簧的彈力為零

B. 此時(shí)輕繩的拉力為

C. 當(dāng)剪斷輕彈簧的瞬間,小球具有水平同右加速度,大小為

D. 當(dāng)剪斷輕繩后小球剛開始滑動(dòng)瞬間,小球的加速度大小為方向水平向左

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為和質(zhì)量為可視為質(zhì)點(diǎn)的兩物塊相距一起靜止在足夠長(zhǎng)且量為的水平木板上,已知與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為木板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為時(shí)刻同時(shí)讓分別以的初速度沿木板水平向右運(yùn)動(dòng),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取:

(1)時(shí)刻,的加速度大;

(2)不相碰,間距的最小值;

(3)在水平面滑行的位移

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【題目】廣州公交卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈和電容構(gòu)成振蕩電路,公交車上的讀卡機(jī)(刷卡時(shí)“嘀”)的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波.刷卡時(shí),卡內(nèi)的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,給電容充電,達(dá)到一定的特定電壓后,驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的正常處理和傳輸,下列說(shuō)法正確的是(

A. 僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí),卡才能有效工作

B. 卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的可充電池

C. 若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,則線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流

D. 即使讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率,仍可驅(qū)動(dòng)卡芯片進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)傳輸

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為交流發(fā)電機(jī)的原理圖正方形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),電流表為理想交流電表線圈中產(chǎn)生的交變電流隨時(shí)間的變化如圖乙所示,(  )

A. 電流表的示數(shù)為10 A

B. 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50 rad/s

C. 0.01 s時(shí)線圈平面和磁場(chǎng)平行

D. 0.01 s時(shí)線圈的磁通量變化率為零

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