【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi)y軸左側(cè)(含y軸)有一沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng),一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度v0沿x軸正向進(jìn)入電場(chǎng),從y軸上Q點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度方向與y軸負(fù)向夾角θ=30°,Q點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-d),在y軸右側(cè)某區(qū)域內(nèi)(圖中未畫(huà)出)有一與坐標(biāo)平面垂直的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場(chǎng).不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(2)粒子在有界磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和時(shí)間t;
(3)如果有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)榘雸A形,求磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)設(shè)粒子從Q點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度大小為v,由粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)得:
由動(dòng)能定理得:
解得:
(2)設(shè)粒子從N點(diǎn)進(jìn)入、N點(diǎn)離開(kāi)半圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r,圓心為O1,如圖所示
由
解得:
由幾何關(guān)系知,粒子能從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)向再進(jìn)入電場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為2400,所以粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
(3)若半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的面積最小,則半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的圓心為O2,
可得半徑:
半圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】直流電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用.如圖所示,一直流電動(dòng)機(jī)M和電燈L并聯(lián)之后接在直流電源上,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻r1=0.5Ω,電燈燈絲電阻R=9Ω(阻值認(rèn)為保持不變),電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻r2=1Ω開(kāi)關(guān)S閉合,電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表讀數(shù)為9V.則下列說(shuō)法不正確的是
A. 流過(guò)電源的電流3A
B. 流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流2A
C. 電動(dòng)機(jī)的輸入功率等于2W
D. 電動(dòng)機(jī)對(duì)外輸出的機(jī)械功率16W
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,物塊用一不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)小滑輪與小球相連,與小球相連的輕繩處于水平拉直狀態(tài)。小球由靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)過(guò)程中,物塊始終保持靜止,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法不正確的有
A. 小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),地面對(duì)物塊的支持力可能為零
B. 小球剛釋放時(shí),地面對(duì)物塊的摩擦力為零
C. 上述過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒
D. 上述過(guò)程中小球重力的功率先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】河水的流速與離河岸的關(guān)系如圖甲所示,船在靜水中的速度與時(shí)間關(guān)系如圖乙所示,若船以最短時(shí)間渡河,則下列判斷正確的是( )
A. 船渡河的最短時(shí)間是60 s
B. 船在河水中的最大速度是5 m/s
C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線
D. 船在行駛過(guò)程中,船頭始終與河岸垂直
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過(guò)程的P-T圖線,在AB、BC、CA三個(gè)階段中,放熱過(guò)程有( )
A. AB B. BC C. CA D. 以上全錯(cuò)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在電場(chǎng)中把元電荷作為電量的單位,下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 質(zhì)子是元電荷
B. 電子是元電荷
C. 物體所帶的電荷量叫做元電荷
D. 電子所帶的電荷量叫做元電荷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 在公式中, 是點(diǎn)電荷Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷Q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小
B. 由公式可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與試探電荷在該點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力成正比
C. 公式只適用于真空中點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)
D. 電場(chǎng)線是電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電場(chǎng)中M、N兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小分別為EM、EN,電勢(shì)分別為φM、φN.某帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),若此過(guò)程中帶電粒子的動(dòng)能始終保持不變,下列判斷正確的是( )
A. EM>EN,φM>φN
B. EM<EN,φM=φN
C. EM=EN,φM=φN
D. EM<EN,φM<φN
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