【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有a(4cm,3cm)、b(0,8cm)兩點(diǎn),勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面向里.一電荷量為e=1.6×1019C、質(zhì)量為m=9×1031kg的電子,以v0=1.6×106m/s的速度從原點(diǎn)O沿x軸正方向入射,不計(jì)電子重力,取sin37°=0.6.

(1)已知電子能通過a,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)適當(dāng)改變磁感應(yīng)強(qiáng)度,再加入平行xOy平面的勻強(qiáng)電場,使得電子可先后經(jīng)過a、b兩點(diǎn),動能分別為在O點(diǎn)動能的4倍和5倍,求電場強(qiáng)度.

【答案】
(1)

解:粒子做勻速圓周運(yùn)動,由幾何關(guān)系,有:

,

解得:R= cm;

根據(jù)牛頓第二定律,有:

解得:B=2.16×104T


(2)

解:洛侖茲力不做功,電子從O點(diǎn)到a點(diǎn)由動能定理,有:

,

電子從O點(diǎn)到b點(diǎn),由動能定理,有:

解得:

沿著ob方向電勢均勻升高,設(shè)y軸上點(diǎn)c(0,yc)為a點(diǎn)的等勢點(diǎn):

解得:yc=6cm,ac連線為勻強(qiáng)電場中的一條等勢線;

過O點(diǎn)作ac的垂線交于d點(diǎn),由幾何關(guān)系可知:

∠cOd=37°

O點(diǎn)到d點(diǎn)距離:

Od=yc×cos37°

E=

代入數(shù)據(jù)解得:E=450V/m

方向與y軸負(fù)方向成37°,與d指向O的方向平行


【解析】(1)電子垂直射入勻強(qiáng)磁場,做勻速圓周運(yùn)動,結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑,根據(jù)牛頓第二定律列式求解磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(2)洛侖茲力不做功,只有電場力做功,根據(jù)動能定理得到ao間電壓與bo間電壓的比值,讓偶結(jié)合幾何關(guān)系并根據(jù)U=Ed列式分析.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解動能定理的理解的相關(guān)知識,掌握動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動的情況;功和動能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式,以及對洛倫茲力的理解,了解洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.

練習(xí)冊系列答案
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【題目】升旗手小明在國歌響起時(shí)開始升旗,當(dāng)國歌結(jié)束時(shí)國旗恰好到旗桿頂端.已知國歌從響起到結(jié)束的時(shí)間是48s,升旗時(shí)國旗豎直向上運(yùn)動22m.國旗先勻加速運(yùn)動,再勻速運(yùn)動,最后勻減速運(yùn)動,國旗到達(dá)旗桿頂端時(shí)的速度恰好為零,其運(yùn)動的v﹣t圖如圖所示.不計(jì)一切摩擦和繩質(zhì)量,國旗質(zhì)量m=2kg,g=l0m/s2 . 求:

(1)國旗加速階段加速度的大小.
(2)小明做功的最大功率.

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量子假說的提出

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【題目】關(guān)于平均速度,下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.由于勻變速直線運(yùn)動的速度隨時(shí)間是均勻改變的,因而它在時(shí)間t內(nèi)的平均速度就等于這段時(shí)間t內(nèi)的初速度和末速度的平均值,即 =
B.對于加速度發(fā)生變化的直線運(yùn)動,仍然可用 = 來求平均速度
C.對于任何直線運(yùn)動都可用公式 = 來求平均速度
D.對于曲線運(yùn)動,也可用 = 來求平均速度

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【題目】趣味運(yùn)動會上有一個(gè)項(xiàng)目是在傳送帶上完成的.如圖,A為傳送帶的左端點(diǎn),B為右端點(diǎn),P的正上方天花板上懸掛一個(gè)氣球,AB間傳送帶的長度L=31m,P與A的距離L1=9m,傳送帶以v0=1m/s的恒定速率向左運(yùn)動.比賽中,挑戰(zhàn)者(視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)相對地面靜止,聽到硝聲后開始以a1=2m/s2的加速度向右勻加速運(yùn)動到P,在刺破氣球時(shí)不慎跌倒,經(jīng)△t=2s爬起,然后又以a2=1m/s2的加速度,在傳送帶上勻加速到B點(diǎn).假設(shè)從摔倒至爬起的過程中挑戰(zhàn)者與傳送帶始終相對靜止,不計(jì)刺破氣球的時(shí)間,求挑戰(zhàn)者從A到達(dá)B所需的時(shí)間.

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【題目】下列說法正確的是( )
A.物體吸收熱量的同量對外做功,其內(nèi)能一定增加
B.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體
C.液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間距離,所以液體表面存在表面張力
D.用油膜法估測分子大小的依據(jù)是油膜呈單分子層分布且將分子視為球形
E.質(zhì)量為m、摩爾質(zhì)量為M的物質(zhì)所含分子數(shù)為 NA

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【題目】如圖所示,在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中,用彈簧測力計(jì)水平拉一放在水平桌面上的小木塊,小木塊的運(yùn)動狀態(tài)與彈簧測力計(jì)的讀數(shù)如下表所示(每次實(shí)驗(yàn)時(shí),木塊與桌面的接觸面相同)則由下表分析可知,下列哪些選項(xiàng)是正確的是( )

實(shí)驗(yàn)次數(shù)

小木塊的運(yùn)動狀態(tài)

彈簧測力計(jì)讀數(shù)(N)

1

靜止

0.4

2

靜止

0.6

3

直線加速

0.7

4

勻速直線

0.5

5

直線減速

0.3


A.木塊受到的最大摩擦力為0.7N
B.木塊受到最大靜摩擦力可能為0.6N
C.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到的摩擦力大小只有兩次是相同的
D.在這五次實(shí)驗(yàn)中,木塊受到摩擦力大小各不相同

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【題目】2015年12月29日.“高分4號”對地觀測衛(wèi)星升空.這是中國“高分”專項(xiàng)首顆高軌道高分辨率、設(shè)計(jì)使用壽命最長的光學(xué)遙感衛(wèi)星,也是目前世界上空間分辨率最高、幅寬最大的地球同步軌道遙感衛(wèi)星.下列關(guān)于“高分4號”地球同步衛(wèi)星的說法中正確的是( )
A.該衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空
B.該衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空
C.它的高度和速度是一定的,但周期可以是地球自轉(zhuǎn)周期的整數(shù)倍
D.它的周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同,但高度和速度可以選擇,高度增大,速度減小

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【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多量程多用電表,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示.其電流表的量程分別為10mA和250mA,電壓表的量程分別為10V和250V,電阻檔分別為×10Ω和×100Ω.則下列說法正確的是( 。

A.功能選擇開關(guān)s與“1”相接時(shí),所測物理量和量程分別是直流電流、250mA
B.功能選擇開關(guān)s與“3”相接時(shí),所測物理量和量程分別是直流電流、10mA
C.功能選擇開關(guān)s與“5”相接時(shí),所測物理量和量程分別是直流電壓、250V
D.功能選擇開關(guān)s與“6”相接時(shí),所測物理量和量程分別是直流電壓、10V

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