【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xOy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于坐標平面向內(nèi)的有界圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負方向的勻強電場.一粒子源固定在x軸上的A點,A點坐標為(-L,0).粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上的C點,C點坐標為(0,2L)。電子經(jīng)過有界磁場偏轉(zhuǎn)后方向恰好垂直ON,ON是與x軸正方向成15°角的射線。(電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用)。求:

(1)第二象限內(nèi)電場強度E的大;

(2)電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ;

(3)①若有界磁場是圓形,求圓形磁場的最小面積S1;

②若有界磁場是三角形,求三角形磁場的最小面積S2;

③若有界磁場是矩形,求矩形磁場的最小面積S3。

【答案】(1) (2)450(3)

【解析】

(1)粒子在電場中做類似平拋運動,x方向勻速,y方向勻加速,根據(jù)運動學(xué)公式列式求解電場強度E;
(2)先根據(jù)動能定理求解C點的速度,然后求解電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ
(3)先根據(jù)洛倫茲力提供向心力求解出軌跡的半徑,然后根據(jù)幾何關(guān)系求得磁場的最小面積

(1)從AC的過程中,電子做類平拋運動,有:

2L=vt

聯(lián)立解得:

(2)設(shè)電子到達C點的速度大小為vC,方向與y軸正方向的夾角為θ.由動能定理,有:

解得:

所以:θ=450

(3)電子的運動軌跡如圖所示,電子在磁場中做勻速圓周運動的半徑:

電子在磁場中偏轉(zhuǎn)1200后垂直于ON射出,則磁場最小半徑:

①有界圓形磁場的最小面積:

②有界三角形磁場的最小面積:

③有界磁場是矩形,求矩形磁場的最小面積:

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,R1是光敏電阻(光照增強,電阻減少),C是電容器,R2是定值電阻。當R1受到的光照強度減弱時

A. 電阻R2上的電流增大

B. 光敏電阻R1上的電壓減小

C. 電源兩端電壓減小

D. 電容器C的帶電量減

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【題目】如圖所示,一端固定在地面上的桿與水平方向夾角為θ.將一質(zhì)量為M的滑塊套在桿上,滑塊通過輕繩懸掛一質(zhì)量為m的小球,桿與滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ,先給滑塊一個沿桿方向的初速度.穩(wěn)定后滑塊和小球一起以共同的加速度沿桿運動,此時繩子與豎直方向的夾角為β,且β>θ,不計空氣阻力.則滑塊的運動情況是( )

A. 沿著桿減速下滑

B. 沿著桿減速上滑

C. 沿著桿加速下滑

D. 沿著桿加速上滑

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQU軸的垂線,PMI軸的垂線.則下列說法中正確的是( 。

A. 隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大

B. 對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R

C. 對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R

D. 對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個如圖甲所示的實驗電路,用以測定電源電動勢和內(nèi)阻,使用的實驗器材為:待測一節(jié)干電池、電流表 A(量程 0.6A,內(nèi)阻小于)、電流表 A1(量程 0.6A,內(nèi)阻不知)、電阻箱(099.99Ω)、滑動變阻器(0l0Ω)、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干?紤]到干電池的內(nèi)阻較小,電流表的內(nèi)阻不能忽略。

1)該同學(xué)按圖甲連線,閉合開關(guān) K,將開關(guān) S C 接通,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器和電阻箱,此時,電流表 A1 的示數(shù)為 0.60A,電阻箱的示數(shù)為 0.10Ω,由圖乙讀出電流表 A 的示數(shù)為__________A,則電流表 A 的內(nèi)阻 RA _______________Ω.

2)利用圖甲所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟:

①請同學(xué)們按圖甲所示電路在圖丙中的實物上完成實驗所需的線路連接______________

②斷開開關(guān) K,調(diào)節(jié)電阻箱 R,將開關(guān) S D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);

③斷開開關(guān) D,再次調(diào)節(jié)電阻箱 R,將開關(guān) S D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);

④重復(fù)實驗進行多次測量。

圖丁是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖象,由此求出干電池的電動勢 E= _______V,內(nèi)阻 r=__________Ω.(計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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【題目】在磁場中的同一位置放置一根直導(dǎo)線,導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直。先后在導(dǎo)線中通入不同的電流,導(dǎo)線所受的力也不一樣。下圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導(dǎo)線受力的大小F與通過導(dǎo)線的電流I的關(guān)系。a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)。在甲、乙、丙、丁四幅圖中,正確的是( 。

A. 甲、乙、丙、丁都正確 B. 甲、乙、丙都正確

C. 乙、丙都正確 D. 只有丙正確

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【題目】如圖1所示,兩根與水平面成角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置,導(dǎo)軌間距為,導(dǎo)軌底端接有阻值為的電阻R,導(dǎo)軌的電阻忽略不計整個裝置處于勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上,磁感應(yīng)強度現(xiàn)有一質(zhì)量為、電阻為的金屬棒用細繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為的物體相連,細繩與導(dǎo)軌平面平行將金屬棒與M由靜止釋放,棒沿導(dǎo)軌運動了2m后開始做勻速運動運動過程中,棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸取重力加速度求:

(1)金屬棒勻速運動時的速度;

(2)棒從釋放到開始勻速運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)若保持某一大小的磁感應(yīng)強度不變,取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒,測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值,得到實驗圖象如圖2所示,請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的

(4)改變磁感應(yīng)強度的大小為,,其他條件不變,請在坐標圖2上畫出相應(yīng)的圖線,并請說明圖線與M軸的交點的物理意義.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,一固定在地面上的足夠長斜面,傾角為,物體A放在斜面底端擋板處,通過不可伸長的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接,B的質(zhì)量,繩繃直時B離地面有一定高度。在時刻,無初速度釋放B,由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運動的圖象如圖乙所示,若B落地后不反彈,g,,則下列說法不正確的是  

A. B下落的加速度大小

B. A沿斜面向上運動的過程中,繩的拉力對A做的功

C. A的質(zhì)量A與斜面間的動摩擦因數(shù)

D. s內(nèi)物體A克服摩擦力做的功為

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【題目】某一電場的電場線分布如圖所示,以下說法正確的是( )

A. a點電勢高于b點電勢

B. c點場強大于b點場強

C. 若將一檢驗電荷+qa點移至b點,它的電勢能增大

D. 若在d點再固定一點電荷﹣Q,將一檢驗電荷+qa移至b的過程中,電勢能減小

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