【題目】如圖所示,在y>0的空間中存在勻強電場,場強沿y軸負方向;在y<0的空間中,存在勻強磁場,磁場方向垂直xy平面(紙面)向外.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子,經(jīng)過y軸上y=h處的點P1時速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場,并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點.不計重力.求
(1)電場強度的大小.
(2)粒子到達P2時速度的大小和方向.
(3)磁感應(yīng)強度的大。
(4)粒子從P1點運動到P3點所用時間.
【答案】(1) (2) 45° (3) (4)
【解析】(1)粒子在電場、磁場中運動的軌跡如圖所示.
設(shè)粒子從P1到P2的時間為t,電場強度的大小為E,粒子在電場中的加速度為a,由牛頓第二定律及運動學(xué)公式有
qE=ma
2h=v0t
解得E=
(2)粒子到達P2時速度沿x方向的分量仍為v0,以v1表示速度沿y方向分量的大小,v表示速度的大小,θ表示速度和x軸的夾角,則有
解得;
所以:θ=45°
(3)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度為B,在洛侖茲力作用下粒子做勻速圓周運動,用r表示圓周的半徑.由牛頓第二定律
因為OP2=OP3,θ=45°,由幾何關(guān)系可知,連線P2P3為圓軌道的直徑.
由此可求得r=
解得
(4)粒子在電場中運動時間)
粒子在電場中運動時間
粒子從P1點運動到P3點所用時間t=t1+t2
得t=
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【題目】如圖所示,在某一真空區(qū)域,x<0的區(qū)域有磁感應(yīng)強度為B1的勻強磁場,x>0的區(qū)域有磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場,且 ,方向均垂直紙面向里。在t=0時刻,處于坐標原點的一個靜止中性粒子(不計重力)裂變?yōu)閮蓚帶電粒子a和b,質(zhì)量分別為ma和mb。已知裂變后瞬時,帶正電粒子a的速度方向沿x軸正方向。忽略粒子間的相互作用力。求:
(1)裂變后粒子a在勻強磁場B2中的回旋半徑與粒子b在勻強磁場B1中的回旋半徑之比為多少。
(2) 為何值時,兩粒子裂變以后又能在磁場的分界線y軸上相遇。
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【題目】如圖所示,固定斜面上放一質(zhì)量為m的物塊,物塊通過輕彈簧與斜面底端的擋板連接,開始時彈簧處于原長,物塊剛好不下滑,F(xiàn)將物塊向上移動一段距離后由靜止釋放,物塊一直向下運動到最低點,此時剛好不上滑,斜面的傾角為θ,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則在物塊向下運動過程中,下列說法正確的是( )
A. 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為
B. 當彈簧處于原長時物塊的速度最大
C. 當物塊運動到最低點前的一瞬間,加速度大小為
D. 物塊的動能和彈簧的彈性勢能的總和為一定值
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【題目】如圖所示,邊長為L的正六邊形abcdef中,存在垂直該平面向內(nèi)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B.a點處的粒子源發(fā)出大量質(zhì)量為m、電荷量為+q的同種粒子,粒子的速度大小不同,方向始終垂直ab邊且與磁場垂直,不計粒子的重力,當粒子的速度為v時,粒子恰好經(jīng)過b點,下列說法正確的是( )
A. 速度小于v的粒子在磁場中運動時間為
B. 經(jīng)過c點的粒子在磁場中做圓周運動的半徑為L
C. 經(jīng)過d點的粒子在磁場中運動的時間為
D. 速度大于2v 的粒子一定打在cd邊上
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【題目】如圖所示,兩塊足夠長的平行金屬板A、B豎直放置,板間有一勻強電場,已知兩板間的距離d=0.2m,兩板間的電壓U=300V。Q為A、B兩板上端連線的中點,帶正電的小球位于Q點正上方的P處,P、Q的高度差為h=0.05m。已知小球的質(zhì)量m=6×10-6kg,電荷量q=2×10-8C,取g= 10m/s2。求:
(1)小球從P點由靜止開始下落,經(jīng)過多長時間和金屬板相碰;
(2)小球與金屬板相碰時速度的大小。
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【題目】關(guān)于電場強度和磁感應(yīng)強度,下列說法中正確的是 ( )
A. 電場強度的定義式E =適用于任何靜電場
B. 電場中某點電場強度的方向與在該點的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向相同
C. 磁感應(yīng)強度公式B=說明磁感應(yīng)強度B與放入磁場中的通電導(dǎo)線所受安培力F成正比,與通電導(dǎo)線中的電流I和導(dǎo)線長度L的乘積成反比
D. 磁感應(yīng)強度公式B=說明磁感應(yīng)強度的方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向相同
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【題目】指針式多用電表是電路測量的常用工具.現(xiàn)用多用電表測量一個定值電阻的阻值(阻值約為一百多歐姆).
(1)將紅、黑表筆分別插入“”、“”插孔,接下來必要的操作步驟和正確的順序是__________.(請將必要步驟前的序號按正確的順序?qū)懗觯?/span>
①將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)“”的位置;
②將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)“”的位置;
③用兩支表筆的金屬部分分別接觸電阻的兩條引線;
④根據(jù)指針所指刻度和選擇開關(guān)的位置,讀出電阻的阻值;
⑤將兩支表筆直接接觸,調(diào)整“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指向“”.
(2)若正確測量時指針所指刻度如圖所示,則這個電阻阻值的測量值是__________ .
(3)在使用多用電表測量電阻時,若雙手捏住紅、黑表筆金屬部分,則測量結(jié)果將__________.(選填“偏大”或“偏小”)
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【題目】如圖(甲)所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=2:1,電壓表和電流表均為理想電表,二極管為理想二極管,燈泡電阻R=55 Ω,原線圈兩端加如圖(乙)所示的電壓,下列說法正確的是( )
A. 電流表的讀數(shù)為A B. 電壓表的讀數(shù)為110 V
C. 燈泡L的功率為110 W D. 副線圈兩端電壓為110V
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【題目】小型手搖發(fā)電機線圈共有N匝,每匝可簡化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞00′勻速轉(zhuǎn)動,如圖所示。矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值都為E0,該發(fā)電機外接負載電阻,則
A. 當線圈處于中性面位置時磁通量的變化率最大
B. 線圈從中性面位置轉(zhuǎn)過180°過程中,線圈中磁通量的變化量為零
C. 線圈轉(zhuǎn)動過程中電動勢的有效值為
D. 線圈轉(zhuǎn)動過程中電動勢的最大值為
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