【題目】在如圖甲所示的平面坐標(biāo)系內(nèi)，有三個(gè)不同的靜電場(chǎng)：第一象限內(nèi)有固定在O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)E1（未知），該點(diǎn)電荷的電荷量為，且只考慮該點(diǎn)電荷在第一象限內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)；第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2（未知）；第四象限內(nèi)有大小為，方向按圖乙周期性變化的電場(chǎng)E3，以水平向右為正方向，變化周期 。一質(zhì)量為m，電荷量為+q的離子從（-x0，x0）點(diǎn)由靜止釋放，進(jìn)入第一象限后恰能繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。以離子到達(dá)x軸時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，已知靜電力常量為k，不計(jì)離子重力。求：

（1）離子在第一象限運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小和第二象限電場(chǎng)E2的大小；

（2）當(dāng)時(shí)，離子的速度；

（3）當(dāng)時(shí)，離子的坐標(biāo)。（）

【答案】（1）, （2） （3）[（4n+1）x0，]

【解析】

試題分析：（1）設(shè)離子在第一象限的速度為v0．在第一象限內(nèi)，有庫(kù)侖力提供離子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力有：

得：，解得：

在第二象限內(nèi)，只有電場(chǎng)力對(duì)離子做功，由動(dòng)能定理得：

解得：

（2）離子進(jìn)入第四象限后，在水平方向上，有：

所以此時(shí)離子的合速度：

方向：與水平方向成角斜向下 ，

（3）由（2）分析知離子在第四象限中運(yùn)動(dòng)時(shí)，y方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x方向上前半個(gè)周期向右勻加速運(yùn)動(dòng)，后半個(gè)周期向右勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為0；每個(gè)周期向右運(yùn)動(dòng)的平均速度為，

每個(gè)周期前進(jìn)

因?yàn)殚_(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)離子坐標(biāo)為x0所以nT時(shí)，離子的橫坐標(biāo)為x=x0+4nx0=（4n+1）x0

縱坐標(biāo)：y=-v0nT=nx0

故，在nT時(shí)離子的坐標(biāo)為：[（4n+1）x0，]

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】研究性學(xué)習(xí)小組圍繞一個(gè)量程為30mA的電流計(jì)展開(kāi)探究。

（1）為測(cè)量該電流計(jì)的內(nèi)阻，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，內(nèi)阻不計(jì)。閉合開(kāi)關(guān)，將電阻箱阻值調(diào)到20Ω時(shí)，電流計(jì)恰好滿偏；將電阻箱阻值調(diào)到95Ω時(shí)，電流計(jì)指針指在如圖（b）所示位置，則電流計(jì)的讀數(shù)為________mA，由以上數(shù)據(jù)可得電流計(jì)的內(nèi)阻Rg=________Ω。

（2）同學(xué)乙將甲設(shè)計(jì)的電路稍作改變，在電流計(jì)兩端接上兩個(gè)表筆，如圖（c）所示，設(shè)計(jì)出一個(gè)簡(jiǎn)易的歐姆表，并將表盤(pán)的電流刻度轉(zhuǎn)換為電阻刻度；閉合開(kāi)關(guān)，將兩表筆斷開(kāi)，調(diào)節(jié)電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應(yīng)標(biāo)為_________（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對(duì)應(yīng)的電流刻度。則“10 mA”處對(duì)應(yīng)表筆間電阻阻值為________Ω。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池內(nèi)阻變大不能忽略，電動(dòng)勢(shì)不變，但將兩表筆斷開(kāi)，使指針仍能滿偏，按正確使用方法再進(jìn)行測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】山東師范大學(xué)附屬中學(xué)開(kāi)設(shè)了《泉城的水》的校本課程，為了研究泉水的電阻率，同學(xué)們用一兩端開(kāi)口的玻璃管通過(guò)密封塞封住一定量的礦泉水．并測(cè)得玻璃管內(nèi)徑為d，然后采用伏安法測(cè)量其電阻，由于電流表和電壓表的電阻未知，將可動(dòng)觸頭由位置a移到位置b，如圖所示，同時(shí)觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化．

（1）那么下列說(shuō)法正確的是________

A.若發(fā)現(xiàn)電壓表V的示數(shù)變化顯著,宜將可動(dòng)觸頭P接a，且Rx的測(cè)量值小于真實(shí)值

B.若發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)變化顯著,宜將可動(dòng)觸頭P接a，且Rx的測(cè)量值小于真實(shí)值

C.若發(fā)現(xiàn)電流表A的示數(shù)變化顯著,宜將可動(dòng)觸頭P接b，且Rx的測(cè)量值大于真實(shí)值

D.若發(fā)現(xiàn)電壓表V的示數(shù)變化顯著,宜將可動(dòng)觸頭P接b，且Rx的測(cè)量值大于真實(shí)值

（2）該組同學(xué)在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，測(cè)出玻璃管中有水部分的長(zhǎng)度，讀出電壓表、電流表示數(shù)，改變玻璃管中的水量，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，并描繪出相應(yīng)的圖象如圖所示，若圖線的斜率為k，則礦泉水的電阻率ρ=____（表達(dá)式中必須出現(xiàn)斜率k）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2016年4月2日，滬寧高速上海至無(wú)錫方向玉祁段發(fā)生重大車(chē)禍，現(xiàn)場(chǎng)至少50輛車(chē)連環(huán)相撞，現(xiàn)場(chǎng)交通單向中斷。據(jù)交警部門(mén)調(diào)查，此次事故發(fā)生的主要原因是雨天路滑及突然出現(xiàn)的團(tuán)霧而造成多車(chē)連環(huán)追尾。如圖所示是模擬在該高速公路上甲、乙兩車(chē)剎車(chē)的v-t圖象，甲車(chē)在后，乙車(chē)在前。若兩車(chē)發(fā)生追尾，則以下判斷正確的是

A. 兩車(chē)一定是在t= 15s至t=20s之間的某時(shí)刻發(fā)生追尾

B. 兩車(chē)可能是在t=8s時(shí)發(fā)生追尾

C. t=0時(shí)刻兩車(chē)間距可能大于28m

D. 甲車(chē)剎車(chē)的加速度大小是乙車(chē)的3倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑四分之一圓弧軌道的頂端a點(diǎn)，質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧最低點(diǎn)b滑上粗糙水平面，圓弧軌道在b點(diǎn)與水平軌道平滑相接，物塊最終滑至c點(diǎn)停止，若圓弧軌道半徑為R，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 物塊滑到b點(diǎn)時(shí)的速度為

B. 物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是mg

C. 物塊滑到b點(diǎn)時(shí)對(duì)b點(diǎn)的壓力是3mg

D. c點(diǎn)與b點(diǎn)的距離為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 哥白尼通過(guò)觀察行星的運(yùn)動(dòng)，提出了日心說(shuō)，認(rèn)為行星以橢圓軌道繞太陽(yáng)運(yùn)行

B. 開(kāi)普勒通過(guò)對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究，總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律

C. 卡文迪許利用扭秤裝置測(cè)出了萬(wàn)有引力常量的數(shù)值

D. 由萬(wàn)有引力公式，表明當(dāng)r為零時(shí)，萬(wàn)有引力為無(wú)窮大。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選擇：

A、鐵架臺(tái)

B、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

C、墨盤(pán)

D、紙帶

E、重錘

F、天平

G、秒表

H、220V交流電

上述器材不必要的是_____（只填字母代號(hào)），缺少的器材是_____．

（2）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖所示，其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)．其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，0、1、2…為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)．現(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為s1、s2、s3、s4、s5、s6，已知計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T．根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔，可以求出次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為_____，在打下第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為_____．要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇打下第_____號(hào)和第___ 　號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過(guò)程為研究對(duì)象．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組對(duì)市場(chǎng)中電線進(jìn)行調(diào)查，

（1）如圖1所示，采用繞線法測(cè)得該電線直徑為____________mm；

（2）取長(zhǎng)度為100m的電線，欲測(cè)其電阻：

①先用多用電表進(jìn)行粗略測(cè)量，將多用表選擇開(kāi)關(guān)置于“×10”檔并調(diào)零后，兩表筆接觸待測(cè)電阻的兩端進(jìn)行測(cè)量，表盤(pán)指針如圖2所示。為了使測(cè)量值更準(zhǔn)確，“選擇開(kāi)關(guān)”應(yīng)置于______（填“×1”、“×100”或“×1K”），并兩表筆短接，調(diào)節(jié)圖3中___（“A”或“B”） 重新調(diào)零后進(jìn)行測(cè)量。

②再用伏安法測(cè)量其電阻，并設(shè)計(jì)圖4電路，則電壓表的另一端應(yīng)接______（填“a”或“b”），測(cè)量得電壓表示數(shù)為4.50V，而電流表讀數(shù)如圖5所示，則所測(cè)的電阻為_________Ω。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2017年4月22日12時(shí)23分，天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室順利完成自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。已知天宮二號(hào)距離地面的高度為。下列關(guān)于它們的運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（ ）

A. 天舟一號(hào)的發(fā)射速度應(yīng)小于

B. 天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接前在較低的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期小于天宮二號(hào)運(yùn)行的周期

C. 天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接前在較低的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度應(yīng)小于天宮二號(hào)的線速度

D. 天舟一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接后，天宮二號(hào)的速度將增加，從而降低到更低的軌道

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