【題目】（18分）在地面附近的真空中，存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直電場(chǎng)方向水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖甲所示．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（圖像中的B0末知）隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示．該區(qū)域中有一條水平直線(xiàn)MN，D是MN上的一點(diǎn)．在t＝0時(shí)刻，有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))，從M點(diǎn)開(kāi)始沿著水平直線(xiàn)以速度v0向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻恰好到達(dá)N點(diǎn)．經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，小球在t＝2t0至t＝3t0時(shí)間內(nèi)的某一時(shí)刻，又豎直向下經(jīng)過(guò)直線(xiàn)MN上的D點(diǎn)，并且以后小球多次水平向右或豎直向下經(jīng)過(guò)D點(diǎn)．不考慮地磁場(chǎng)的影響，求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；(2)小球從M點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第二次經(jīng)過(guò)D點(diǎn)所用的時(shí)間；

(3)小球運(yùn)動(dòng)的周期，并畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡(只畫(huà)一個(gè)周期)．

【答案】（1）E＝ （2）2t0(＋1) （3）T＝8t0，軌跡如圖。

【解析】

試題分析：(1)小球從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，有qE＝mg，解得E＝。

(2)小球從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)所用時(shí)間t1＝t0,，小球從N點(diǎn)經(jīng)過(guò)個(gè)圓周，到達(dá)P點(diǎn)，所以t2＝t0

小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的位移x＝R＝，小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)的時(shí)間t3＝

t0= , t3= ，所以時(shí)間t＝t1＋t2＋t3＝2t0(＋1)．

(3)小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡如圖所示．小球的運(yùn)動(dòng)周期為T＝8t0.

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】用多用電表的歐姆擋(×1kΩ)檢驗(yàn)性能良好的晶體二極管,發(fā)現(xiàn)多用電表的指針向右偏轉(zhuǎn)的角度很小,這說(shuō)明( )

A. 二極管加有正向電壓,故測(cè)得電阻很小

B. 二極管加有反向電壓,故測(cè)得電阻很大

C. 此時(shí)紅表筆接的是二極管的正極

D. 此時(shí)紅表筆接的是二極管的負(fù)極

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長(zhǎng)為L，小球球心與管的軸線(xiàn)重合，并在豎直線(xiàn)上，小球可以穿過(guò)空心管，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是(　　)

A. 兩者均無(wú)初速度同時(shí)釋放，小球在空中不能穿過(guò)管

B. 兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無(wú)初速度，則小球一定能穿過(guò)管，且穿過(guò)管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣葻o(wú)關(guān)

C. 兩者同時(shí)釋放，小球具有豎直向下的初速度v0，管無(wú)初速度，則小球一定能穿過(guò)管，且穿過(guò)管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)

D. 兩者均無(wú)初速度釋放，但小球提前了Δt時(shí)間釋放，則小球一定能穿過(guò)管，但穿過(guò)管的時(shí)間與當(dāng)?shù)刂亓铀俣扔嘘P(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用自行車(chē)的運(yùn)動(dòng)“探究阻力做功與速度變化的關(guān)系”．人騎自行車(chē)在平直的路面上運(yùn)動(dòng),當(dāng)人停止蹬車(chē)后,由于受到阻力作用,自行車(chē)的速度會(huì)逐漸減小至零,如圖所示．在此過(guò)程中,阻力做功使自行車(chē)的速度發(fā)生變化．設(shè)自行車(chē)無(wú)動(dòng)力后受到的阻力恒定．

(1)在實(shí)驗(yàn)中使自行車(chē)在平直的公路上獲得某一速度后停止蹬車(chē),需要測(cè)出人停止蹬車(chē)后自行車(chē)向前滑行的距離s,為了計(jì)算自行車(chē)的初速度v,還需要測(cè)量___________（填寫(xiě)物理量的名稱(chēng)及符號(hào)）．

(2)設(shè)自行車(chē)受到的阻力恒為f,計(jì)算出阻力做的功W及自行車(chē)的初速度v．改變?nèi)送Ｖ沟跑?chē)時(shí)自行車(chē)的速度,重復(fù)實(shí)驗(yàn),可以得到多組測(cè)量值．以阻力對(duì)自行車(chē)做功的大小為縱坐標(biāo),自行車(chē)初速度為橫坐標(biāo),作出W-v曲線(xiàn).分析這條曲線(xiàn),就可以得到阻力做的功與自行車(chē)速度變化的定性關(guān)系．在實(shí)驗(yàn)中作出W-v圖象如圖所示,其中符合實(shí)際情況的是 ________．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】電梯的頂部掛一個(gè)彈簧，彈簧下端掛一個(gè)重物，電梯勻速運(yùn)動(dòng)后，乘客在某時(shí)刻觀察到彈簧變短．關(guān)于電梯此時(shí)的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是( )

A. 電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng) B. 電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)

C. 電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng) D. 電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，直角坐標(biāo)系中的第一象限中存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限中存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子，在軸上的點(diǎn)以速率，方向和軸方向成角射入磁場(chǎng)，然后經(jīng)過(guò)軸上處的點(diǎn)垂直于軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，并經(jīng)過(guò)軸上處的點(diǎn)。不計(jì)重力，求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

（3）粒子在磁場(chǎng)和電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一質(zhì)量為m的帶電小球，用絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線(xiàn)與豎直方向成θ角．小球位于A點(diǎn)，某時(shí)刻突然將細(xì)線(xiàn)剪斷，經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，重力加速度為g，求：

（1）小球所帶的電荷量q；

（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)運(yùn)用以下實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)了一個(gè)碰撞實(shí)驗(yàn),來(lái)尋找碰撞前后的守恒量:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源(頻率為50 Hz)、紙帶、表面光滑的長(zhǎng)木板、帶橡皮泥的小車(chē)A、帶撞針的小車(chē)B、天平.

（1）該同學(xué)經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟:

A.用天平測(cè)出小車(chē)A的質(zhì)量mA=0.4 kg,小車(chē)B的質(zhì)量mB=0.2 kg.

B.更換紙帶重復(fù)操作三次.

C.小車(chē)A靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器放置,在車(chē)后固定紙帶,把小車(chē)B放在長(zhǎng)木板中間.

D.把長(zhǎng)木板平放在桌面上,在一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連接電源.

E.接通電源,并給A車(chē)一定初速度。.

該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟正確順序?yàn)?/span>_____.

（2）長(zhǎng)木板右端下面墊放一小木片的目的是____________________________

（3）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶中,比較理想的一條如圖所示,根據(jù)這些數(shù)據(jù)填空。.

碰撞前瞬間小車(chē)A的速度vA=__m/s， 小車(chē)B的速度vB=__m/s，碰撞后A、B的速度v=______m/s（保留三位有效數(shù)字）

根據(jù)以上數(shù)據(jù)猜想守恒量的表達(dá)式為____________.【用mA、mB、vA、vB 、v 表示】

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場(chǎng)，這個(gè)變化的電場(chǎng)就會(huì)在周?chē)a(chǎn)生_____；第一個(gè)用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波存在的物理學(xué)家是_____。

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同步練習(xí)冊(cè)答案