(18分)如圖所示,在光滑絕緣的水平面內(nèi),對角線AC將邊長為L的正方形分成ABC和ADC兩個區(qū)域,ABC區(qū)域有垂直于水平面的勻強磁場,ADC區(qū)域有平行于DC并由C指向D的勻強電場。質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子從A點沿AB方向以的速度射入磁場區(qū)域,從對角線AC的中點進入電場區(qū)域。
(1)判斷磁場的方向并求出磁感強度B的大小。
(2)討論電場強度E在不同取值時,帶電粒子在電場中運動的時間t。
(1)方向垂直紙面向里,;(2)(i)當時,;(ii)當時,
解析試題分析:(1)根據(jù)左手定則,可以判斷磁場方向垂直紙面向里。 (2分)
設帶電粒子在磁場中運動的半徑為r,有: ①
依題意, ②
聯(lián)立,解得: ③
(2)設帶電粒子恰好從D點離開電場時對應的電場強度為E0,則有:
④
⑤
得: ⑥
討論:(i)當時,粒子從DC邊離開電場,此時粒子在電場中運動的時間為t1
⑦
(ii)當時,粒子從AD邊離開電場,此時粒子在電場中運動的時間為t2。
有: ⑧
得: ⑨
評分說明:判斷磁場方向及①②③④⑤⑥正確各給2分;討論(i)、(ii)每項正確給2分
考點:帶電粒子在電場中的運動
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
“真空中兩個靜止點電荷相距10cm,它們之間相互作用力大小為9×10-4N,當它們合在一起時,成為一個帶電量為3×10-8C的點電荷,問原來兩電荷的帶電量各為多少?”某同學求解如下:
根據(jù)電荷守恒定律:q1+q2=3×10—8C= ①
根據(jù)庫侖定律:q1 q2=
以q2=b/q1代人①式得:
解得:
根號中的數(shù)值小于0,經(jīng)檢查,運算無誤,試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計),經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1,M、N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L1,板右端到熒光屏的距離為L2,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。求:
(1)電子穿過A板時的速度大;
(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時垂直于板面方向偏移的距離;
(3)P點到O點的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強電場,場強E=×10 4 N/C,F(xiàn)將一重力不計、比荷=106 C/kg的正電荷從電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過t0=1×10-5s后,通過MN上的P點進入其上方的勻強磁場。磁場方向垂直于紙面向外,以電荷第一次通過MN時開始計時,磁感應強度按圖乙所示規(guī)律周期性變化。
(1)求電荷進入磁場時的速度v0;
(2)求圖乙中t=2×10-5s時刻電荷與P點的距離;
(3)如果在P點右方d=105 cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)將電量q1=+1.0×10-8C的點電荷,在A點時所受電場力大小是2.0×10-5N。將它從零電勢O點處移到電場中A點時,需克服電場力做功2.0×10-6J.求:
(1)A點處的電場強度的大。
(2)電勢差UAO.
(3)若將q1換成q2=-2.0×10-8C的點電荷,求q2從O點移動到A點過程中q2所受電場力所做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,兩平行金屬板間距為d,電勢差為U,板間電場可視為勻強電場;金屬板下方有一磁感應強度為B的勻強磁場。帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,由靜止開始從正極板出發(fā),經(jīng)電場加速后射出,并進入磁場做勻速圓周運動。忽略重力的影響,求:
(1)勻強電場場強E的大;
(2)粒子從電場射出時速度ν的大;
(3)粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,在平面直角坐標系的第一象限虛線左側(cè)有方向沿y軸負方向的有界勻強電場,電場強度大小為E,第三象限內(nèi)充滿著垂直坐標平面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B。在電場區(qū)域內(nèi)有一動點P,當質(zhì)量為m電量為q的帶正電粒子從P點沿x軸負方向以大小為的初速度開始運動,粒子能從O點離開電場進入磁場。(不計粒子重力)
(1)求P點的坐標x,y滿足的關(guān)系;
(2)若當P點位于電場的右邊界時,粒子運動到O點的速度大小為2。求第三象限內(nèi)粒子可能經(jīng)過的區(qū)域的面積。
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示電路中,電源電動勢E="6" V,內(nèi)阻r=1。D為直流電動機,其線圈電阻R=2,限流電阻R′=3。當電動機正常工作時,電壓表示數(shù)為0.3 V.則電動機的輸出功率是( )
A.0.56W | B.0.54W | C.0.57W | D.0.60W |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
為了描繪標有“3V,0.4W”的小燈泡的伏安特性曲線,要求燈泡電壓能從零開始變化.所給器材如下:
A.電流表(0~200mA,內(nèi)阻0.5Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.01Ω)
C.電壓表(0~3V,內(nèi)阻5kΩ)
D.電壓表(0~15V,內(nèi)阻50kΩ)
E.滑動變阻器(0~10Ω,0.5A)
F.滑動變阻器(0~1kΩ,0.1A)
G.電源(3V)
H.電鍵一個,導線若干.
(1)為了完成上述實驗,實驗中應選擇的儀器是________________.
(2)在右側(cè)方框中畫出實驗電路圖。
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