【題目】如圖所示,在平面直角坐標系中,有方向平行于坐標平面的勻強電場,坐標系內(nèi)有A、B兩點,其中A點坐標為(6 cm,0),B點坐標為(0, cm),坐標原點O處的電勢為0,A點的電勢為8 V,B點的電勢為4 V,F(xiàn)有一帶電粒子從坐標原點O處沿電勢為0的等勢線方向以速度v=4×105 m/s射入電場,粒子運動時恰好通過B點,不計粒子所受重力,求:
(1)圖中C處(3 cm,0)的電勢;
(2)勻強電場的場強大。
(3)帶電粒子的比荷。
【答案】(1)4 V。(2)102 V/m。(3)2.4×1011 C/kg
【解析】
由題中“有方向平行于坐標平面的勻強電場”可知,本題考查電勢差、電場的關(guān)系和粒子在勻強電場中的運動,根據(jù)電勢差和電場關(guān)系公式和離子在電場中運動規(guī)律可分析本題。
(1)坐標原點O處的電勢為0,點A處的電勢為8V,C為OA的中點,依勻強電場的特點有
可得C點電勢為。
(2)B、C兩點的電勢相等,連接BC,BC為等勢線,所以勻強電場的方向垂直于BC,過O點做BC的垂線相較于D點
由幾何關(guān)系得
則電場強度為
(3)帶電粒子從坐標原點O處沿電勢為零的等勢線方向射入電場,做類平拋運動,則有
,
又
,
聯(lián)立解得
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【題目】如圖,xoy平面內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強電場,一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從坐標原點O以速度v0沿x軸正方向開始運動。當它經(jīng)過圖中虛線上的M(,a)點時,撤去電場,粒子繼續(xù)運動一段時間后進入一個矩形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),又從虛線上的某一位置N處沿y軸負方向運動并再次經(jīng)過M點。已知磁場方向垂直xoy平面(紙面)向里,磁感應(yīng)強度大小為B,不計粒子的重力。試求:
(1)電場強度的大。唬2)N點的坐標; (3)矩形磁場的最小面積。
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【題目】如圖所示,在一個勻強電場(圖中未畫出)中有一個四邊形ABCD,其中,M為AD的中點,N為BC的中點.一個帶正電的粒子從A點移動到B點,電場力做功為WAB=2.0×10-9J;將該粒子從D點移動到C點,電場力做功為WDC=4.0×l0-9J.則以下分析正確的是
A.若將該粒子從M點移動到N點,電場力做功為WMN=3.0×10-9J
B.若將該粒子從點M移動到N點,電場力做功WMN有可能大于4.0×l0-9J
C.若A、B之間的距離為lcm,粒子的電量為2×10-7C,該電場的場強一定是E=1V/m
D.若粒子的電量為2×10-9C,則A、B之間的電勢差為1V
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的質(zhì)點和半徑為R的半球體均靜止,質(zhì)點與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,質(zhì)點與球心的連線與水平地面的夾角為θ,則下列說法正確的()
A. 地面對半球體的摩擦力方向水平向左B. 質(zhì)點對半球體的壓力大小為mgcosθ
C. 質(zhì)點所受摩擦力大小為μmgcosθD. 質(zhì)點所受摩擦力大小為mgcosθ
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【題目】如圖所示,一個帶正電的小球沿光滑的水平絕緣桌面向右運動,速度的方向垂直于水平方向的勻強磁場,小球飛離桌子邊緣進入磁場,最后落到地板上,設(shè)其飛行時間為t1,水平射程為s1,落地動能為Ek1,落地速率為v1。撤去磁場,其余條件不變,小球飛行時間為t2,水平射程為s2,落地動能為Ek2,落地速率為v2。不計空起阻力,則( 。
A.t1<t2B.s1>s2
C.v1<v2D.Ek1>Ek2
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【題目】兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處,如圖所示.A處電荷帶正電荷量Q1,B處電荷帶負電荷量Q2,且Q2=4Q1,另取一個可以自由移動的點電荷Q3,放在AB直線上,欲使整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則:
A.Q3為負電荷,且放于B右方
B.Q3為負電荷,且放于A左方
C.Q3為正電荷,且放于A、B之間
D.Q3為正電荷,且放于B右方
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【題目】用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。質(zhì)量為mA的鋼球A用細線懸掛于O點,質(zhì)量為mB的鋼球B放在離地面高度為h的小支柱N上,O點到A球球心的距離為l,使懸線在A球釋放前張緊,且線與豎直線的夾角為α,A球釋放后擺到最低點時恰好與B球正碰,碰撞后A球把輕質(zhì)指針OC由豎直位置推移到與豎直線夾角β處,B球落到地面上,地面上鋪一張蓋有復寫紙的白紙D。保持α不變,多次重復上述實驗,白紙上記錄了多個B球的落點。已知重力加速度為g。
(1)為了驗證兩球碰撞過程動量守恒,除了測量質(zhì)量mA、mB,夾角α、β,高度h的數(shù)據(jù)外,還應(yīng)測量________、________等物理量。
(2)用測量到的物理量表示碰撞前后A球、B球的動量分別為:__________,__________,__________,__________。
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【題目】在折射率為n,厚度為d的玻璃平板上方的空氣中有一點光源S,從S發(fā)出的光線SA以入射角θ 入射到玻璃板上表面,經(jīng)過玻璃板后從下表面射出,如圖所示。若沿此光線傳播的光從光源 S 到玻璃板上表面的傳播時間與在玻璃板中傳播時間相等,點光源S到玻璃板上表面的垂直距離l應(yīng)是多少?
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【題目】如圖所示,一束截面為圓形(半徑R=m)的平行紫光垂直射向一半徑也為R的玻璃半球的平面,經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個圓形亮區(qū)。屏幕S至球心距離D=3m。不考慮光的干涉和衍射,若玻璃半球?qū)ψ仙獾恼凵渎?/span>n=,則圓形亮區(qū)的面積為_________m2(保留兩位小數(shù));若將紫光改為白光,在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的邊緣是________(填單色光的種類)色的光。
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