精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖甲所示,在xoy平面的第Ⅰ象限內有沿+x方向的勻強電場E1,第Ⅱ、Ⅲ象限內同時存在著豎直向上的勻強電場E2和垂直紙面的勻強磁場B,E2 =2.5N/C,磁場B隨時間t周期性變化的規(guī)律如圖乙所示,B0=0.5T,垂直紙面向外為磁場正方向.一個質量m=5×10-5kg、電荷量q=2×10-4C的帶正電液滴從P點(0.6m,0.8m)以速度v0=3m/s沿-x方向入射,恰好以沿-y方向的速度v經過原點O后進入x≤0 的區(qū)域,t=0時液滴恰好通過O點,g10m/s2.求:

(1)電場強度E1和液滴到達O點時速度的大小v;

(2)液滴從P開始運動到第二次經過x軸所經歷的時間t總;

(3)若從某時刻起磁場突然消失,發(fā)現(xiàn)液滴恰好以與+y方向成30°角的方向穿過y軸后進入x>0的區(qū)域,試確定液滴穿過y軸時的位置.

【答案】(1)v=4m/s; (2)

(3) (式中n=1,2,3…)

(式中n=1,2,3…)

【解析】(1)液滴在x>0的區(qū)域內受豎直向下的重力和水平向右的電場力的作用,

液滴在豎直方向上做自由落體運動:

t=0.4s

v=gt

解得: v=4m/s

液滴在水平方向上做勻減速運動

解得:

(2)液滴進入x<0的區(qū)域后,由于,液滴運動軌跡如圖1所示,

其做圓周運動的大、小圓半徑分別為r1、r2,運動周期分別為T1T2

則:

又:

解得:

即:

液滴從P點到第二次穿過x軸經過的時間t

(3)情形一:若磁場消失時,液滴在x軸上方,如圖1所示:

根據(jù)周期性可得,液滴穿過y軸時的坐標yn滿足:

式中 (式中n=1,2,3…)

情形二:若磁場消失時,液滴在x軸下方,如圖 2 所示:

根據(jù)周期性可得,液滴穿過y軸時的坐標yn滿足:

式中 (式中n=1,2,3…)

綜上所述本題答案是:

(1)v=4m/s;

(2)

(3) (式中n=1,2,3…); (式中n=1,2,3…)

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,bacd為靜止于水平面上寬度為L=0.4m;而長度足夠長的U形金屬滑軌,ac邊接有電阻R=1Ω,其他部分電阻不計.ef為一可在滑軌平面上滑動,質量為m=0.1kg、電阻也為R=1Ω的均勻導體棒.整個滑軌面處在豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度為B=0.5T,忽略所有摩擦.若ef桿以恒定的加速度a=2m/s2由靜止開始做勻加速運動則:

1)第5s末,回路中的電流多大?

2)第5s末,作用在ef桿上的水平外力多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某種柱狀透明工藝品的截面形狀如圖所示,AO、BO為夾角60°的平面,底部AMB為半徑為R的一段圓弧,其對應的圓心角也為60°,圓心在AOB的角平分線OM延長線上。一束單色平行光沿與OA面成45°角的方向斜向下射向OA面,經OA折射進入該柱狀介質內,已知介質折射率為。

通過計算說明在介質OA面的折射光線的方向;

求底部弧面AMB有光線射出的部分對應的弧長(不考慮二次反射)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,放在水平地面上的質量為m的物體與輕彈簧的左端相連,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,輕彈簧的勁度系數(shù)為k,右端受到水平恒力F作用,使物體沿地面做勻加速直線運動,彈簧沒有超出彈性限度,則(  )

A. 彈簧的伸長量為F/k B. 彈簧的伸長量為μmg/k

C. 物體地面的壓力等于它所受到的重力 D. 彈簧對物體的彈力與物體受到的摩擦力是一對平衡力

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,由一段外皮絕緣的導線扭成兩個半徑為R和r圓形平面形成的閉合回路,R>r,導線單位長度的電阻為λ,導線截面半徑遠小于R和r.圓形區(qū)域內存在垂直平面向里、磁感應強度大小隨時間按B=kt(k>0,為常數(shù))的規(guī)律變化的磁場,下列說法正確的是( 。

A. 小圓環(huán)中電流的方向為逆時針

B. 大圓環(huán)中電流的方向為逆時針

C. 回路中感應電流大小為

D. 回路中感應電流大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質量為mB24 kg的木板B放在水平地面上,質量為mA22 kg的木箱A放在木板B上.一根輕繩一端拴在木箱上,另一端拴在天花板上,輕繩與水平方向的夾角為θ37°.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ10.5.現(xiàn)用水平向右、大小為200 N的力F將木板B從木箱A下面勻速抽出(sin 37°≈0.6,cos 37°≈0.8,重力加速度g10 m/s2)求木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2的大小?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑圓圈豎直固定,A為最高點,橡皮條上端固定在A點,下端連接一套在圓圈上的輕質小環(huán),小環(huán)位于B點,AB與豎直方向夾角為30°,用光滑鉤拉橡皮條中點,將橡皮條中點拉至C點時,鉤的拉力大小為F。為保持小環(huán)靜止于B點,需給小環(huán)施加一作用力,下列說法正確的是

A. 沿水平方向,則

B. 沿豎直方向,則

C. 的最大值為

D. 的最小值為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】農民在精選谷種時,常用一種叫“風車”的農具進行分選在同一風力作用下,谷種和癟谷空殼都從洞口水平飛出,結果谷種和癟谷落地點不同,自然分開,如圖所示若不計空氣阻力,對這一現(xiàn)象,下列分析正確的是

A谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度大些

B谷種和癟谷飛出洞口后都做勻變速曲線運動

C谷種和癟谷從飛出洞口到落地的時間不相同

DM處是谷種,N處是癟谷

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的實驗裝置,探究電荷之間的作用力的大小與哪些因素有關,把一帶正電的物體置于M 處,用絕緣絲線系上一個帶正電的小球,先后掛在P 1、P2P3的位置,可觀察到小球在不同位置時絲線偏離豎直方向的角度不同。由此可得出的結論是

A. 電荷之間作用力的大小與兩電荷間的距離有關

B. 電荷之間作用力的大小與兩電荷的性質有關

C. 電荷之間作用力的大小與兩電荷所帶的電荷量有關

D. 電荷之間作用力的大小與絲線的長度有關

查看答案和解析>>

同步練習冊答案