23. 如圖所師.勻強電場方向沿軸的正方向.場強為.在 點有一個靜止的中性微粒.由于內(nèi)部作用.某一時 刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為的帶電微粒.其中電荷量為 的微粒1沿軸負方向運動.經(jīng)過一段時間到達點. 不計重力和分裂后兩微粒間的作用.試求 (1)分裂時兩個微粒各自的速度, (2)當微粒1到達(點時.電場力對微粒1做功的 瞬間功率, (3)當微粒1到達(點時.兩微粒間的距離. 答案:(1).方向沿y正方向(2)(3)2 解析:(1)微粒1在y方向不受力.做勻速直線運動,在x方向由于受恒定的電場力.做勻加速直線運動.所以微粒1做的是類平拋運動.設微粒1分裂時的速度為v1.微粒2的速度為v2則有: 在y方向上有 - 在x方向上有 - 根號外的負號表示沿y軸的負方向. 中性微粒分裂成兩微粒時.遵守動量守恒定律.有 方向沿y正方向. (2)設微粒1到達(0.-d)點時的速度為v.則電場力做功的瞬時功率為 其中由運動學公式 所以 (3)兩微粒的運動具有對稱性.如圖所示.當微粒1到達(0.-d)點時發(fā)生的位移 則當當微粒1到達(0.-d)點時.兩微粒間的距離為 福建卷21. 如圖甲.在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面.斜面處于電場強度大小為E.方向沿斜面向下的勻強電場中.一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端.整根彈簧處于自然狀態(tài).一質(zhì)量為m.帶電量為q的滑塊從距離彈簧上端為s0處靜止釋放.滑塊在運動過程中電量保持不變.設滑塊與彈簧接觸過程沒有機械能損失.彈簧始終處在彈性限度內(nèi).重力加速度大小為g. (1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時間t1 (2)若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm.求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過程中彈簧的彈力所做的功W, (3)從滑塊靜止釋放瞬間開始計時.請在乙圖中畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間關(guān)系v-t圖象.圖中橫坐標軸上的t1.t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸.第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻.縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小.vm是題中所指的物理量.(本小題不要求寫出計算過程) 答案(1); (2); (3) [解析]本題考查的是電場中斜面上的彈簧類問題.涉及到勻變速直線運動.運用動能定理處理變力功問題.最大速度問題和運動過程分析. (1)滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過程中作初速度為零的勻加速直線運動.設加速度大小為a.則有 qE+mgsin=ma ① ② 聯(lián)立①②可得 ③ (2)滑塊速度最大時受力平衡.設此時彈簧壓縮量為.則有 ④ 從靜止釋放到速度達到最大的過程中.由動能定理得 ⑤ 聯(lián)立④⑤可得 s (3)如圖 寧夏卷25. 如圖所示.在第一象限有一均強電場.場強大小為E.方向與y軸平行,在x軸下方有一均強磁場.磁場方向與紙面垂直.一質(zhì)量為m.電荷量為-q的粒子以平行于x軸的速度從y軸上的P點處射入電場.在x軸上的Q點處進入磁場.并從坐標原點O離開磁場.粒子在磁場中的運動軌跡與y軸交于M點.已知OP=,.不計重力.求 (1)M點與坐標原點O間的距離, (2)粒子從P點運動到M點所用的時間. ① ② ③ 其中.又有 ④ 聯(lián)立②③④式.得 因為點在圓周上..所以MQ為直徑.從圖中的幾何關(guān)系可知. ⑥ ⑦ (2)設粒子在磁場中運動的速度為,從Q到M點運動的時間為,則有 ⑧ ⑨ 帶電粒子自P點出發(fā)到M點所用的時間為為 ⑩ 聯(lián)立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式.并代入數(shù)據(jù)得 11 全國卷219. 圖中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距平行直線.兩粒子 M.N質(zhì)量相等.所帶電荷的絕對值也相等.現(xiàn)將M.N從虛線上的O 點以相同速率射出.兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所 示.點a.b.c為實線與虛線的交點.已知O點電勢高于c 點.若不計 重力.則 A. M帶負電荷.N帶正電荷 B. N在a點的速度與M在c點的速度大小相同 C. N在從O點運動至a點的過程中克服電場力 做功 D. M在從O點運動至b點的過程中.電場力對 它做的功等于零 答案BD [解析]本題考查帶電粒子在電場中的運動.圖中的虛線為等勢線,所以M點從O點到b點的過程中電場力對粒子做功等于零,D正確.根據(jù)MN粒子的運動軌跡可知N受到的電場力向上M受到的電場力向下,電荷的正負不清楚但為異種電荷.A錯.o到a的電勢差等于o到c的兩點的電勢差,而且電荷和質(zhì)量大小相等,而且電場力都做的是正功根據(jù)動能定理得a與c兩點的速度大小相同,但方向不同,B對. 山東卷20.如圖所示.在x軸上關(guān)于原點O對稱的兩點固定放置等量異種點電荷+Q和-Q.x軸上的P點位于的右側(cè).下列判斷正確的是( ) A.在x軸上還有一點與P點電場強度相同 B.在x軸上還有兩點與P點電場強度相同 C.若將一試探電荷+q從P點移至O點.電勢能增大 D.若將一試探電荷+q從P點移至O點.電勢能減小 答案:AC 考點:電場線.電場強度.電勢能 解析:根據(jù)等量正負點電荷的電場分布可知.在x軸上還有一點與P點電場強度相同.即和P點關(guān)于O點對稱.A正確.若將一試探電荷+q從P點移至O點.電場力先做正功后做負功.所以電勢能先減小后增大.一般規(guī)定無窮遠電勢為零.過0點的中垂線電勢也為零.所以試探電荷+q在P點時電勢能為負值.移至O點時電勢能為零.所以電勢能增大.C正確. 提示:熟悉掌握等量正負點電荷的電場分布.知道.即電場力做正功.電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.電勢能減少,電場力做負功.其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能.電勢能增加.即. 四川卷20.如圖所示.粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷.帶負電的小物體以初速 度v1從M點沿斜面上滑.到達N點時速度為零.然后下滑回到M點.此時速度為 V2(v2<v1).若小物體電荷量保持不變.OM=ON.則 A.小物體上升的最大高度為 B.從N到M的過程中.小物體的電勢能逐漸減小 C.從M到N的過程中.電場力對小物體先做負功后做正功 D.從N到M的過程中.小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減小 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(08年西南師大附中月考)(20分)如圖所示,x軸上方有一勻強磁場,磁感應強度的方向垂直于紙面向里,大小為B,x軸下方有一勻強電場,電場強度的大小為E,方向與y軸的夾角θ為45且斜向上方. 現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子,以速度v0y軸上的A點沿y軸正方向射入磁場,該離子在磁場中運動一段時間后從x軸上的C點(圖中未標出)進入電場區(qū)域,該離子經(jīng)C點時的速度方向與x軸夾角為45.不計離子的重力,設磁場區(qū)域和電場區(qū)域足夠大.求:

(1)離子在磁場中運動的半徑R,并求出離子第一次出磁場的位置C點的橫坐標;

(2)離子從A點出發(fā)到第三次穿越x軸時的運動時間;

(3)離子第四次穿越x軸時速度的大小。

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我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由航天飛機搭載升空,科學家用阿爾法磁譜儀進行了太空實驗,探測宇宙中是否有反物質(zhì).反物質(zhì)的原子由帶負電的反原子核及帶正電的正電子組成,反原子核由反質(zhì)子和反中子組成.與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對應的反質(zhì)子、反中子、反電子等統(tǒng)稱為反粒子.由于反粒子具有與相應粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電磁性質(zhì),故可用下述方法探測:如圖10-3-17所示,設圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強磁場方向(O′O)進入橫截面為ACDE的勻強磁場區(qū)域時速度相同,且氫原子核()在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離恰為其軌道半徑的一半,則可以預言反氫核()與反氦核()的軌跡及其在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離x1和x2,如果預言正確,那么,當人們觀測到這樣的軌跡時,就可證明已經(jīng)測到了反氫核和反氦核.

圖10-3-17

    若已知氫原子核的質(zhì)量為m,電量為e,勻強磁場的磁感應強度為B,氫原子核進入勻強磁場的速度為v,勻強磁場的橫截面ACDE為矩形區(qū)域,O′O為矩形區(qū)域的中垂線,O為x軸上的坐標原點.試求:

(1)反氫核()反氦核()的軌道半徑.

(2)反氫核()與反氦核()在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)距離和.

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(2013安徽師大摸底)如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B。在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是(   )

A.若v一定,θ越大,則粒子在磁場中運動的時間越短

B.若v一定,θ越大,則粒子在離開磁場的位置距O點越遠

C.若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的角速度越大

D.若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短

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1998年6月,我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由發(fā)現(xiàn)號航天飛機搭載升空,探測宇宙中是否有反物質(zhì).我們知道物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核及帶負電的電子組成,原子核是由質(zhì)子和中子組成,而反物質(zhì)的原子則是由帶負電的反原子核及帶正電的正電子組成,反原子核由反質(zhì)子和反中子組成.與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對應的反質(zhì)子、反中子、反電子等均稱為反粒子.由于反粒子具有與相應粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電磁性質(zhì),故可用下述方法探測:如圖14所示,設圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強磁場B方向()進入橫截面為MNPQ的磁譜儀時速度相同,若氫()原子核在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移為,且恰為其軌道半徑的一半.

(1)請畫出反氫核()和反氦核()的軌跡;

(2)求出它們在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移

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1998年6月,我國科學家和工程師研制的阿爾法磁譜儀由發(fā)現(xiàn)號航天飛機搭載升空,探測字宙中是否有反物質(zhì).我們知道物質(zhì)的原子是由帶正電的原子核及帶負電的電子組成,原子核是由質(zhì)子和中子組成,而反物質(zhì)的原子則是由帶負電的反原子核及帶正電的正電子組成,反原子核由反質(zhì)子和反中子組成,與質(zhì)子、中子、電子等這些物質(zhì)粒子相對應的反質(zhì)子、反中子、反電子等均稱為反粒子.由于反粒子具有與相應粒子完全相同的質(zhì)量及相反的電磁性質(zhì),故可用下述方法探測:如圖所示,設圖中各粒子或反粒子沿垂直于勻強磁場B方向()進入橫截面為MNPQ的磁譜儀時速度相同,若氫()原子核在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移為x0,且恰為其軌道半徑的一半.

(1)請畫出反氫核()和反氦核(He)的軌跡;

(2)求出它們在Ox軸上的偏轉(zhuǎn)位移x1和x2.

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