【題目】如圖所示,空間區(qū)域I、II有勻強電場和勻強磁場,MN、PQ為理想邊界,I區(qū)域豎直方向的寬度為d,Ⅱ區(qū)域豎直方向的寬度足夠大.勻強電場方向豎直向上,Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小均為B、方向分別水平向里和向外.一個質(zhì)量為m,電何量為q的帶電小球從磁場上方的O點由靜止開始下落,進入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運動.已知重力加速度為g

(1)試判斷小球的電性,并求出電場強度E的大小;

(2)若帶電小球運動一定時間后恰能回到O點,求它下落時距MN的高度h

【答案】12

【解析】 (1)帶電小球進入復(fù)合場后,恰能做勻速圓周運動,說明重力與電場力平衡,電場力豎直向上,則可知:小球帶正電

解得

(2)帶電小球在進入磁場前做自由落體運動,根據(jù)機械能守恒有:

帶電小球在磁場中做勻速圓周運動,設(shè)半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律,有:

由于帶電小球在I、II兩個區(qū)域的運動過程中q、vB、m的大小不變故三段圓周運動的半徑相同,以三個圓心為頂點的三角形為等邊三角形邊長為2R,內(nèi)角為60°,如圖所示:

由幾何關(guān)系知:

解得

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】如圖所示,內(nèi)壁光滑的細圓管軌道由半圓APB和直線BC組成,固定在水平桌面上,半圓形的半徑將一小球以速度A點沿切線方向射入軌道,小球從C點離開軌道后水平拋出,桌面的高度,不計空氣阻力,g。求:

(1)小球在半圓軌道上運動時的角速度;

(2)小球在半圓軌道上運動時的加速度a大;

(3)小球從A點運動到B點的時間t;

(4)小球落到地面D點時的速度v大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動不計一切阻力,小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T,小球在最高點的速度大小為v,其圖象如圖乙所示,則

A輕質(zhì)繩長為

B當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

C當(dāng)時,輕質(zhì)繩的拉力大小為

D只要,小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗中,首先按圖甲接線,以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系,然后按圖乙將電流表與線圈B連成一個閉合電路,將線圈A、電源、滑動變阻器和開關(guān)串聯(lián)成另一個閉合電路,在圖甲中,當(dāng)閉合S時,觀察到電流表指針向左偏(不通電時指針停在正中央).在圖乙中:(以下均填向左向右”)

(1)S閉合后,將螺線管A插入螺線管B的過程中,電流表的指針____________偏轉(zhuǎn).

(2)線圈A放在B中不動,將滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表指針____________偏轉(zhuǎn).

(3)線圈A放在B中不動,突然切斷開關(guān)S時,電流表指針____________偏轉(zhuǎn).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】世界一級方程式錦標(biāo)賽新加坡大獎賽賽道單圈長5067公里,共有23個彎道,如圖所示,賽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時,常常在彎道上沖出跑道,則以下說法正確的是

A.是由于賽車行駛到彎道時,運動員未能及時轉(zhuǎn)動方向盤才造成賽車沖出跑道的

B.是由于賽車行駛到彎道時,運動員沒有及時減速才造成賽車沖出跑道的

C.是由于賽車行駛到彎道時,運動員沒有及時加速才造成賽車沖出跑道的

D.由公式F=mω2r可知,彎道半徑越大,越容易沖出跑道

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用圖甲所示的實驗裝置測定重力加速度.小鋼球自由下落過程中,計時裝置測出小鋼球先后通過光電門A、B的時間分別為tA、tB,用小鋼球通過光電門A、B的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度.測出兩光電門間的距離為h

(1)先用游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑,讀數(shù)如圖乙所示,鋼球直徑為d________cm;

(2)小鋼球通過光電門B的瞬時速度vB_________;測定重力加速度的表達式為g________________.(用實驗中測得的物理量符號表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ADA1D1為水平放置的無限長平行金屬導(dǎo)軌,DCD1C1為傾角為的平行金屬導(dǎo)軌,兩組導(dǎo)軌的間距均為l=1.5m,導(dǎo)軌電阻忽略不計.質(zhì)量為m1=0.35kg、電阻為R1=1的導(dǎo)體棒ab置于傾斜導(dǎo)軌上,質(zhì)量為m2=0.4kg、電阻為R2=0.5的導(dǎo)體棒cd置于水平導(dǎo)軌上,輕質(zhì)細繩跨過光滑滑輪一端與cd的中點相連、另一端懸掛一輕質(zhì)掛鉤.導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度為B=2T.初始時刻,棒ab在傾斜導(dǎo)軌上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)

(1)求導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù);

(2)在輕質(zhì)掛鉤上掛上物體P,細繩處于拉伸狀態(tài),將物體P與導(dǎo)體棒cd同時由靜止釋放,當(dāng)P的質(zhì)量不超過多大時,ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài)?(導(dǎo)體棒cd運動過程中,ab、cd一直與DD1平行,且沒有與滑輪相碰.)

(3)若P的質(zhì)量取第(2)問中的最大值,由靜止釋放開始計時,當(dāng)t=1s時cd已經(jīng)處于勻速直線運動狀態(tài),求在這1s內(nèi)ab上產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,垂直紙面的正方形勻強磁場區(qū)域內(nèi),有一位于紙面的、電阻均勻的正方形導(dǎo)體框abcd,現(xiàn)將導(dǎo)體框分別朝兩個方向以v、3v速度勻速拉出磁場,則導(dǎo)體框從兩個方向移出磁場的兩過程中

A. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反

B. 導(dǎo)體框中產(chǎn)生的焦耳熱為1:3

C. 導(dǎo)體框ab邊兩端電勢差為1:3

D. 通過導(dǎo)體框截面的電量相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置驗證力的平行四邊形定則.甲圖中GE是橡皮條,輕質(zhì)小圓環(huán)掛在橡皮條的下端;乙圖中用兩個互成角度的拉力F1、F2將小圓環(huán)拉至O點;丙圖中用一個拉力F將小圓環(huán)仍拉至O點.下列說法正確的是( )

A.進行乙圖中的操作時,拉力F1、F2的方向一定相互垂直

B.乙、丙兩圖中,橡皮條必須沿豎直方向拉伸

C.乙、丙兩圖中,必須將小圓環(huán)拉至相同的位置

D.乙圖操作完成后,可更換橡皮條,繼續(xù)完成丙圖所示的實驗步驟

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