【題目】如圖甲所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷=1×106C/kg的正電荷置于電場中的O點由靜止釋放,經(jīng)過后,電荷以v0=1.5×104m/s的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律周期性變化(圖乙中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).
(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)求圖乙中t=時刻電荷與O點的水平距離;
(3)如果在O點右方d=68 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(yùn)動到擋板所需的時間.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
⑴電荷在電場中做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)其在電場中運(yùn)動的時間為,有:
解得:(4分)
⑵當(dāng)磁場垂直紙面向外時,電荷運(yùn)動的半徑:
周期(1分)
當(dāng)磁場垂直紙面向里時,電荷運(yùn)動的半徑:
周期(1分)
故電荷從t=0時刻開始做周期性運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡如圖所示。
×10-5s時刻電荷與O點的水平距離:Δd=="4cm " (2分)
⑶電荷從第一次通過MN開始,其運(yùn)動的周期為:
根據(jù)電荷的運(yùn)動情況可知,電荷到達(dá)檔板前運(yùn)動的完整周期數(shù)為15個,有:
電荷沿ON運(yùn)動的距離:s="15Δd=60cm "
故最后8cm的距離如圖所示,有:
解得:則(2分)
故電荷運(yùn)動的總時間:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,速度選擇器中磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,電場強(qiáng)度大小為E,兩者相互垂直,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過速度選擇器后從狹縫P進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、的勻強(qiáng)磁場,最后打在平板S的D1、D2,不計粒子重力,則( )
A. 速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里
B. 通過狹縫P的帶電粒子速度為v=B/E
C. 打在D1、D2處的粒子在磁場B、中運(yùn)動的時間不一定相同
D. 帶電粒子打在平板S上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時的動能,則下列說法中正確的是( )
A. 增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B. 增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓
C. 增大D形金屬盒的半徑 D. 減小狹縫間的距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“研究共點力的合成”實驗中,某小組的同學(xué)用同一套器材做了四次實驗,白紙上留下的標(biāo)注信息有結(jié)點位置O、力的標(biāo)度、分力和合力的大小及表示力的作用線的點,如下圖所示。其中對于提高實驗精度最有利的圖是( 。
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在任意相等時間內(nèi),物體的速度變化不相同的運(yùn)動是
A. 勻減速直線運(yùn)動
B. 勻速圓周運(yùn)動
C. 平拋運(yùn)動
D. 自由落體運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(1)在用如圖甲所示裝置做“研究平拋運(yùn)動”實驗時,除了木板、重錘線、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標(biāo)紙之外,如圖乙所示的器材中還需要的是_____(填“A”“B”“C”或“D”);
(2)用如圖丙所示裝置研究平拋運(yùn)動時,小球A沿軌道滑下,離開軌道末端(末端水平)時撞開輕質(zhì)接觸式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實驗,發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A,B兩球總是同時落地。
①該實驗現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后_____。
A.水平方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動
B.水平方向的分運(yùn)動是勻加速直線運(yùn)動
C.豎直方向的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動
D.豎直方向的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動
②你認(rèn)為“改變整個裝置的高度H做同樣的實驗”這一步驟的物理意義在于_____。
A.通過多次實驗以減少實驗誤差
B.必要的步驟,否則不能得到有關(guān)的實驗結(jié)論
C.不必要的步驟,前面的過程已經(jīng)能足夠驗證有關(guān)的實驗結(jié)論
D.必要的步驟,更多的步驟可得到更多的結(jié)論
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是一次娛樂節(jié)目中的一個游戲示意圖,游戲裝置中有一個光滑圓弧形軌道,高為h,固定在水平地面上,它的左端切線沿水平方向,左端與豎直墻面間的距離為x。豎直墻高為H,滑板運(yùn)動員可從墻面的頂部沿水平方向飛到地面上。游戲規(guī)則是讓一滑塊從弧形軌道的最高點由靜止滑下,當(dāng)它滑到軌道底端時,滑板運(yùn)動員立即以某一初速度水平飛出,當(dāng)滑塊在水平面上停止運(yùn)動時,運(yùn)動員恰好落地,并將滑塊撿起就算獲勝。已知重力加速度為g。(不計滑板的長度,運(yùn)動員看做質(zhì)點)求:
(1)滑塊在圓弧形軌道底端的速度;
(2)滑塊與地面間的動摩擦因數(shù);
(3)滑板運(yùn)動員要想獲勝,他飛出時的初速度多大?
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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球套在一根絕緣的粗糙桿上,小球可以沿桿滑動,桿與水平方向夾角為θ,二者間動摩擦因數(shù)為。整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。將小球無初速度釋放,桿足夠長,關(guān)于小球的運(yùn)動下列說法正確的是( )
A. 小球的最大加速度為gsinθ
B. 當(dāng)qvB=mgcosθ時小球速度最大
C. 小球的最大速度為v=+
D. 小球的機(jī)械能先減小后不變
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【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場的方向與長方形abcd所在的平面平行,ab=ad.電子從a點運(yùn)動到b點的過程中電場力做的功為4.5eV;電子從a點運(yùn)動到d點的過程中克服電場力做的功為4.5eV.以a點的電勢為電勢零點,下列說法正確的是( )
A. b點的電勢為4.5V
B. c點的電勢為
C. 該勻強(qiáng)電場的方向是由b點指向a點
D. 該勻強(qiáng)電場的方向是由b點垂直指向直線ac
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