【題目】在如圖甲所示的平面坐標(biāo)系內(nèi)，有三個(gè)不同的靜電場(chǎng)：第一象限內(nèi)有固定在O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E1（未知），該點(diǎn)電荷的電荷量為，且只考慮該點(diǎn)電荷在第一象限內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)；第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2（未知）；第四象限內(nèi)有大小為，方向按圖乙周期性變化的電場(chǎng)E3，以水平向右為正方向，變化周期。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子從（-x0，x0）點(diǎn)由靜止釋放，進(jìn)入第一象限后恰能繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以離子到達(dá)x軸時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知靜電力常量為k，不計(jì)離子重力。求：

(1)離子在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大��；

(2)第二象限電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小；

(3)當(dāng)時(shí)，離子的坐標(biāo)。（）

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

(1)設(shè)離子在第一象限的速度為v0．在第一象限內(nèi)，由庫侖力提供離子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有：

解得：

(2)在第二象限內(nèi)，只有電場(chǎng)力對(duì)離子做功，由動(dòng)能定理得：

解得：

(3)時(shí)，離子在x方向的速度

所以一個(gè)周期內(nèi)，離子在x方向的平均速度：

每個(gè)周期離子在x方向前進(jìn)

因?yàn)殚_始計(jì)時(shí)時(shí)離子坐標(biāo)為x0，所以nT時(shí)，離子的橫坐標(biāo)為

縱坐標(biāo)為

在nT時(shí)離子的坐標(biāo)為：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)有木板、白紙、圖釘、橡皮筋、細(xì)繩套和一只彈簧測(cè)力計(jì)。

（1）為了完成實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)另找來一根彈簧，先測(cè)量其勁度系數(shù)，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

彈力F（N）

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

伸長(zhǎng)量

0.74

1.80

2.80

3.72

4.60

5.58

6.42

根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出F－x圖象

（________）

并求得該彈簧的勁度系數(shù)k＝________N/m；

（2）某次實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)的指針位置如圖甲所示，其讀數(shù)為________N；同時(shí)利用(1)中結(jié)果獲得彈簧上的彈力值為2.50 N，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出這兩個(gè)共點(diǎn)力的合力F合的圖示；

（________）

（3）由圖得到F合＝________N。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】真空中，在x軸上x＝0和x＝8m處分別固定兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2。電荷間連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示（＋x方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向），其中x＝3m處E＝0。將一個(gè)正試探電荷在x＝2m處由靜止釋放（重力不計(jì)，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）。則（　　）

A.Q1、Q2為等量同種電荷

B.Q1、Q2帶電量之比為9：25

C.在x＝3m處電勢(shì)等于0

D.該試探電荷向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一直減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩板間的電壓為U0，M、N平行金屬板長(zhǎng)為2d，兩板間距也為2d，電壓為U，QP的右側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為（＋1）d。一束電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子從S處無初速度釋放后，先經(jīng)過A、B間電場(chǎng)加速，然后緊貼M板穿越M、N平行金屬板，經(jīng)過邊界QP進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。若粒子從邊界QP上的C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域（C點(diǎn)未標(biāo)出），不計(jì)粒子重力。

(1)求C點(diǎn)與上極板間的距離；

(2)若U＝2U0，且要求所有粒子均不能從JK邊射出，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度取值范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一名質(zhì)量為60kg的土兵在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長(zhǎng)為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)速度恰好為零，如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑的總時(shí)間為3s，那么該士兵（ ）

A.下滑過程中的最大速度為

B.加速與減速過程的時(shí)間之比為1：2

C.加速與減速過程中所受鋼管彈力大小之比為1：7

D.加速與減速過程的位移之比為1：4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了演示“感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化”的現(xiàn)象，老師做了這樣的演示實(shí)驗(yàn)：如圖所示，鋁制水平橫梁兩端各固定一個(gè)鋁環(huán)，其中環(huán)A是閉合的，環(huán)B是斷開的，橫梁可以繞中間的支點(diǎn)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)裝置靜止不動(dòng)時(shí)，用一磁鐵的N極去接近A環(huán)，發(fā)現(xiàn)A環(huán)繞支點(diǎn)沿順時(shí)針（俯視）方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若不考慮由于空氣流動(dòng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是（　�。�

A.若其他條件相同，磁鐵接近A環(huán)越快，A環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大

B.若其他條件相同，而將磁鐵的N極接近B環(huán)，則橫梁一定不轉(zhuǎn)動(dòng)

C.無論磁鐵靠近A環(huán)或B環(huán)，相應(yīng)環(huán)中都有焦耳熱產(chǎn)生

D.若磁鐵N極靠近A環(huán)，沿磁鐵運(yùn)動(dòng)方向觀察，A環(huán)會(huì)有沿環(huán)逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一真空示波管，電子從燈絲K發(fā)出（初速度不計(jì)），經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中（偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：

（1）電子穿過A板時(shí)的速度大��；

（2）電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的豎直側(cè)移量；

（3）P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星在空中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖如圖所示．衛(wèi)星由地面發(fā)射后，經(jīng)過發(fā)射軌道進(jìn)入停泊軌道，在停泊軌道經(jīng)過調(diào)速后進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道，再次調(diào)速后進(jìn)入工作軌道．已知衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行半徑分別為R和R1，地球半徑為r，月球半徑為r1，地球表面重力加速度為g，月球表面重力加速度為.求：

(1)衛(wèi)星在停泊軌道上運(yùn)行的線速度；

(2)衛(wèi)星在工作軌道上運(yùn)行的周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】太陽中心的“核反應(yīng)區(qū)”不斷地發(fā)生著輕核聚變反應(yīng)，這是太陽輻射出能量的源泉。已知太陽向外輻射能量的總功率為P1，太陽中心到火星中心的距離為L，火星的半徑為r，且r遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于L。火星大氣層對(duì)太陽輻射的吸收和反射、太陽輻射在傳播過程中的能量損失，以及其他天體和宇宙空間的輻射均可忽略不計(jì)。

(1)太陽中心的典型輕核聚變反應(yīng)是4個(gè)質(zhì)子（）聚變成1個(gè)氦原子核（）同時(shí)產(chǎn)生2個(gè)正電子（），寫出該聚變反應(yīng)方程。

(2)求在時(shí)間t內(nèi)，火星接收來自太陽輻射的總能量E火。

(3)自然界中的物體會(huì)不斷地向外輻射電磁波，同時(shí)也會(huì)吸收由其他物體輻射來的電磁波，當(dāng)輻射和吸收平衡時(shí)，物體的溫度保持不變。如果某物體能完全吸收入射的各種波長(zhǎng)的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就稱為黑體。已知單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的能量I與黑體表面熱力學(xué)溫度T的4次方成正比，即I=σT4，其中σ為已知常量。

①若將火星看成表面溫度相同的黑體，求輻射和吸收達(dá)到平衡時(shí)，其表面平均溫度T火的表達(dá)式；

②太陽輻射電磁波的能量來源于如圖甲所示的太陽中心的“核反應(yīng)區(qū)”。“核反應(yīng)區(qū)”產(chǎn)生的電磁波在向太陽表面?zhèn)鞑サ倪^程中，會(huì)不斷被太陽的其他部分吸收，然后再輻射出頻率更低的電磁波。為了研究“核反應(yīng)區(qū)”的溫度，某同學(xué)建立如下簡(jiǎn)化模型：如圖乙所示，將“核反應(yīng)區(qū)”到太陽表面的區(qū)域視為由很多個(gè)“薄球殼層”組成，第1“薄球殼層”的外表面為太陽表面；各“薄球殼層”的內(nèi)、外表面都同時(shí)分別向相鄰內(nèi)“薄球殼層”和外“薄球殼層”均勻輻射功率相等的電磁波（第1“薄球殼層”的外表面向太空輻射電磁波，最內(nèi)側(cè)的“薄球殼層”的內(nèi)表面向“核反應(yīng)區(qū)”輻射電磁波），如圖丙所示；“核反應(yīng)區(qū)”產(chǎn)生的電磁波的能量依次穿過各“薄球殼層”到達(dá)太陽的表面，每個(gè)“薄球殼層”都視為黑體，且輻射和吸收電磁波的能量已達(dá)到平衡，所以各“薄球殼層”的溫度均勻且恒定。

已知“核反應(yīng)區(qū)”的半徑與太陽半徑之比約為R:R0=1:4，太陽的表面溫度約為T0=6×103K，所構(gòu)想的薄球殼層數(shù)N=1.0×1012。據(jù)此模型，估算“核反應(yīng)區(qū)”的溫度T的值，并指出該模型的主要缺點(diǎn)。

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