【題目】如圖所示,ABCD矩形區(qū)域內(nèi)存在互相垂直的有界勻強電場和勻強磁場,有一帶電小球質(zhì)量為m,電量絕對值為q,小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓為U的電場加速后,水平進入ABCD區(qū)域中,恰能在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動,且從B點射出,已知AB長度為LAD長度為L,求:

(1)小球帶何種電性及進入復(fù)合場時的速度大;

(2)小球在復(fù)合場中圓周運動的軌道半徑;

(3)小球在復(fù)合場中運動的時間.

【答案】 r=2L

【解析】試題分析:小球在電場、磁場和重力場的復(fù)合場中,做勻速圓周運動,根據(jù)安培左手定則可判斷小球的電性;作出粒子的軌跡,根據(jù)幾何關(guān)系求出運動半徑;根據(jù)幾何關(guān)系找出圓心角,結(jié)合粒子周期,即可求出運動時間。

(1)小球在電場、磁場和重力場的復(fù)合場中,做勻速圓周運動,根據(jù)安培左手定則可知小球帶負電。

小球進入復(fù)合場之前由動能定理: , 解得:

(2)圓周運動的軌道半徑r,由幾何關(guān)系: ,解得r=2L

(3)由(2)知圓周運動對應(yīng)圓心角

粒子運動周期:

運動時間為

聯(lián)立以上可得:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】通常情況下,地球上的兩個物體之間的萬有引力是極其微小以至于很難被直接測量,人們在長時間內(nèi)無法得到引力常量的精確值。在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年以后的1789年,英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用如圖所示的扭秤裝置,才第一次在實驗室里比較精確地測出了萬有引力常量。

(1)在圖所示的幾個實驗中,與“卡文迪許扭秤實驗”中測量微小量的思想方法最相近的是__________。(選填“甲”“乙”或“丙”)

(2)引力常量的得出具有重大意義,比如:_____________________。(說出一條即可)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于功,下列說法中正確的是(

A. 力和位移都是矢量,所以功也是矢量

B. 功只有大小而無方向,所以功是標(biāo)量

C. 功的大小僅由力決定,力越大,做功越多

D. 功的大小僅由位移決定,位移越大,做功越多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩球質(zhì)量相等,A球用不能伸長的輕繩系于O點,B球用輕彈簧系于O′點,O與O′點在同一水平面上,分別將A、B球拉到與懸點等高處,使繩和輕彈簧均處于水平,彈簧處于自然狀態(tài),將兩球分別由靜止開始釋放,當(dāng)兩球達到各自懸點的正下方時,兩球仍處在同一水平高度,則

A. 兩球到達各自懸點的正下方時,兩球動能相等

B. 兩球到達各自懸點的正下方時,A球速度較大

C. 兩球到達各自懸點的正下方時,B球速度較大

D. 兩球到達各自懸點的正下方時,兩球受到的拉力相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,細線上吊著小球,用水平恒力F將它從靜止開始從豎直位置A拉到位置B,小球在B點受到的沿圓弧切線方向的合力恰好為零,此時線與豎直方向的夾角為θ,則有:

A. 恒力F做的功大于小球重力勢能的增量

B. 小球?qū)㈧o止在B點

C. 細線對小球做的功為零

D. 若在B點將力F撤去,小球來回擺動的角度將大于θ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用打點計時器驗證機械能守恒定律的實驗中,使質(zhì)量為m=1.00kg的重物自由下落,打點計時器在紙帶上打出一系列的點,選取一條符合實驗要求的紙帶如圖所示.O為第一個點,A、BC為從合適位置開始選取連續(xù)點中的三個點.已知打點計時器每隔0.02s打一個點,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g=9.80m/s2,那么:

(1)若測出紙帶上所有各點到O點之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點的速度v及物體下落的高度h,則以為縱軸,以h為橫軸畫出的圖象是圖中的________

A. B. C. D.

(2)實驗中對于使用打點計時器,下面說法正確的是:____

A.應(yīng)先釋放紙帶后接通電源

B.應(yīng)先接通電源后釋放紙帶

C.打點計時器使用的電源為直流電源

D.打點計時器使用的電源為交流電源.

(3)根據(jù)圖上所得的數(shù)據(jù),應(yīng)取圖中O點到____點來驗證機械能守恒定律;

(4)從O點到(1)問中所取的點,重物重力勢能的減少量△Ep=____J,動能增加量△Ek=__J(結(jié)果取三位有效數(shù)字);

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(9分)圖1為某同學(xué)用力傳感器去探究彈簧的彈力和伸長量的關(guān)系的實驗情景。

用力傳感器豎直向下拉上端固定于鐵架臺的輕質(zhì)彈簧,讀出不同拉力下的標(biāo)尺刻度x及拉力大小F從電腦中直接讀出。所得數(shù)據(jù)記錄在下列表格中:

拉力大小F/N

0.45

0.69

0.93

1.14

1.44

1.69

標(biāo)尺刻度x/cm

57.02

58.01

59.00

60.00

61.03

62.00

(1)根據(jù)所測數(shù)據(jù),在圖2坐標(biāo)紙上作出F與x的關(guān)系圖象。

(2)由圖象求出該彈簧的勁度系數(shù)為______N/m、彈簧的原長為______cm。均保留三位有效數(shù)字

(3)為了用彈簧測定兩木塊AB間的動摩擦因數(shù)μ,兩位同學(xué)分別設(shè)計了如圖3所示的甲、乙兩種方案

①為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示AB之間的滑動摩擦力的大小,你認(rèn)為_______方案更合理。

②若AB的重力分別為10.0N和20.0N。當(dāng)A被拉動時,彈簧測力計a的示數(shù)為6.0N,b的示數(shù)為11.0N,c的示數(shù)為4.0N,則AB間的動摩擦因數(shù)為________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】宇宙員在月球表面完成下面實驗:如圖所示,在一固定的豎直光滑圓弧軌道內(nèi)部最低點靜止一質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點),現(xiàn)突然給小球一瞬間水平初速度v0,剛好能使小球在豎直面內(nèi)做完整圓周運動. 已知圓弧軌道半徑為,月球的半徑為R,萬有引力常量為G.若在月球表面上發(fā)射一顆環(huán)月衛(wèi)星,所需最小發(fā)射速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】水流從高處落下,對水輪機做了2×108 J的功,這句話的正確理解為(  )

A. 水流在對水輪機做功前具有2×108 J的重力勢能

B. 水流在對水輪機做功時,具有2×108 J的動能

C. 水流在對水輪機做功后,具有2×108 J的能量

D. 水流在對水輪機做功的過程中,能量減少了2×108 J

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同步練習(xí)冊答案