【題目】如圖所示，在xOy平面坐標系的第一象限內(nèi)的某區(qū)域存在勻強磁場，在第二象限內(nèi)存在沿x正方向的勻強電場，電場強度的大小為E=5×103V/m。曲線OC上分布著大量比荷為 =105C/kg的正電荷，曲線OC上各點的坐標滿足y2=k|x|，C點的坐標為(－0.1，0.2)。A點在y軸上，CA連線平行于x軸，D點在x軸上且OD=OA�，F(xiàn)所有正電荷由靜止釋放，在第一象限內(nèi)磁場的作用下都沿垂直x軸方向通過了D點。不計正電荷所受的重力及電荷間的相互作用力。求：

(1)正電荷通過y軸時的速度與縱坐標的關(guān)系；

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小和方向；

(3)勻強磁場區(qū)域的最小面積。

【答案】(1)v==5×105y；(2)B=5×105=5T，磁感應(yīng)強度的方向為垂直紙面向外；(3)1.14×10－2m2

【解析】

(1)第二象限內(nèi)，正電荷在電場力的作用下做初速為零的勻加速運動，設(shè)正電荷的坐標為(x，y)，通過y軸時的速度為v，由動能定理有

Eq=mv2

由于y2=k，C點的坐標為(－0.1，0.2)，得

k=0.4

聯(lián)立得

v==5×105y

(2)由C點靜止釋放的正電荷垂直y軸通過A點，又垂直x軸通過D點，所以該正電荷由A點進入磁場，由D點出磁場，圓周運動的圓心為O點，軌跡如圖所示

該正電荷做圓周運動的半徑

r=OA=0.2m

由洛侖茲力提供向心力，有

qvB=

聯(lián)立，得

B=5×105=5T

由左手定則可判斷，磁感應(yīng)強度的方向為垂直紙面向外

(3)由(2)中分析可知正電荷在磁場中圓周運動的半徑與其通過y軸時的縱坐標值相等，所有正電荷都垂直通過D點，軌跡如圖所示

磁場區(qū)域的最小面積為陰影部分的面積，由幾何關(guān)系可得面積

S==1.14×10－2m2

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于“油膜法估測油酸分子的大小”實驗：

（1）“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗的科學依據(jù)是____________.

A.將油膜看成足單層油酸分子鋪成的 B.不考慮各油酸分子間的間隙

C.考慮了各油酸分子間的間隙 D.將油酸分子看成球形

（2）下述步驟中，正確的順序是____________.（填寫步驟前面的數(shù)字）

①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上．

②用注射器將事光配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定．

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放正坐標紙上，計算出油膜的面積．根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大�。�

④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積．

⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上．

（3）將的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；測得的油酸酒精溶液有50滴，現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是．由此估算出油酸分子的直徑為____________m.（結(jié)果保留l位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】橫截面積處處相同的U形玻璃管豎直放置左端封閉,右端開口.初始時,右端管內(nèi)用h1=4cm的水銀柱封閉一段長為L1=9cm的空氣柱

A左端管內(nèi)用水銀封閉有長為L2=14cm的空氣柱

B,這段水銀柱液面高度差為h2=8cm,如圖甲所示.

已知大氣壓強P0=76.0cmHg,環(huán)境溫度不變.

(i)求初始時空氣柱B的壓強(以cmHg為單位)；

(ii)若將玻璃管緩慢旋轉(zhuǎn)180°,使U形管豎直倒置(水銀未混合未溢出),如圖乙所示當管中水銀靜止時,求水銀柱液面高度差h3.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學在實驗室做“測定金屬的電阻率”的實驗，除被測金屬絲外，還有如下實驗器材可供選擇：

A．直流電源：電動勢約為3V，內(nèi)阻可忽略不計；

B．電流表A：量程0~100mA，內(nèi)阻約為5Ω；

C．電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻為3kΩ；

D．滑動變阻器：最大阻值為100Ω，允許通過的最大電流為0.5A；

E．開關(guān)、導(dǎo)線等。

（1）該同學用刻度尺測得金屬絲接入電路的長度L=0.820m，用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的測量結(jié)果如圖甲所示，從圖中讀出金屬絲的直徑為________mm

（2）用多用電表歐姆“×1”擋測量接入電路部分的金屬絲電阻時，多用電表的示數(shù)如圖乙所示，從圖中讀出金屬絲電阻約為________Ω

（3）在用伏安法測定金屬絲的電阻時，滑動變阻器在電路中能起到限流作用。請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫助該同學完成圖丙中的測量電路________

（4）若該同學根據(jù)伏安法測出金屬絲的阻值R=10.0Ω，則這種金屬材料的電阻率為________Ω·m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩導(dǎo)軌所構(gòu)成的平面與水平面成θ角，金屬桿ab、cd的電阻均為R，質(zhì)量均為m，沿與導(dǎo)軌垂直的方向放置在導(dǎo)軌上，兩金屬桿與導(dǎo)軌構(gòu)成回路。金屬桿的長度與導(dǎo)軌間的距離相等，且為L，金屬桿cd通過跨過定滑輪的細繩與電動機相連。為了保證金屬桿ab能在導(dǎo)軌上靜止不動，金屬桿cd需在電動機的帶動下沿導(dǎo)軌向上移動。整個空間存在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度為B，不計一切摩擦阻力，下列各種判斷中正確的是（ ）

A.若磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，則回路中電流方向為a→d→c→b→a

B.金屬桿cd沿導(dǎo)軌向上做勻速運動，速度大小v=

C.細繩的拉力F=mgsinθ

D.電動機的輸出功率P=

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進行實驗，其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間、都可以被測量并記錄�；衅鬟B同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為d，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m�；卮鹣铝袉栴}：

(1)若取M=0.4kg，改變m的值，進行多次實驗，以下m的取值最不合適的一個是_________；

A．m=5g

B．m=15g

C．m=40g

D．m=400g

(2)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度a的表達式為_________（用Δt1、△t2、d、x表示）；

(3)為了減少實驗誤差，可以采取的措施是_________。

A．適當增大擋光片寬度d

B．適當減小擋光片寬度d

C．滑塊釋放時應(yīng)盡量靠近光電門G1

D．適當增大滑塊釋放點與光電門G1間的距離

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平直滑梯靜止放置在水平面上，一質(zhì)量為m的小女孩以一定的初速度v沿滑梯斜面（與地面夾角為θ）下滑，若小女孩與滑梯斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝tanθ，則下列說法中正確的是（　�。�

A.若此刻加一豎直向下的恒力作用在小女孩身上，小女孩一定會加速下滑

B.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力，則小女孩將加速下滑

C.若此刻對小女孩施加一水平向左的推力，則小女孩將勻速下滑

D.若此刻平行滑梯斜面向下對小女孩施加恒定推力，則小女孩將加速下滑

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，a、b、c分別為固定豎直光滑圓弧軌道的右端點、最低點和左端點，Oa為水平半徑，c點和圓心O的連線與豎直方向的夾角a=，現(xiàn)從a點正上方的P點由靜止釋放一質(zhì)量m=1kg的小球（可視為質(zhì)點），小球經(jīng)圓弧軌道飛出后以水平速度v=3m/s通過Q點，已知圓弧軌道的半徑R=1m，取重力加速度g=10m/s2，sin=0.8，cos=0.6，不計空氣阻力，下列分析正確的是（　　）

A.小球從P點運動到Q點的過程中重力所做的功為4.5J

B.P、a兩點的高度差為0.8m

C.小球運動到c點時的速度大小為4m/s

D.小球運動到b點時對軌道的壓力大小為43N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長度為l的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的小球A(可視為質(zhì)點)，桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的O點。置于同一水平面上的立方體B恰與A接觸，立方體B的質(zhì)量為M。今有微小擾動，使桿向右傾倒，各處摩擦均不計，而A與B剛脫離接觸的瞬間，桿與地面夾角恰為 ，重力加速度為g，則下列說法正確的是

A. A與B剛脫離接觸的瞬間，A、B速率之比為2:1

B. A與B剛脫離接觸的瞬間，B的速率為

C. A落地時速率為

D. A、B質(zhì)量之比為1：4

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