【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度與界面成角射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里,結(jié)果離子正好從距A點為L的小孔C沿垂直電場方向進入勻強電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點,不計離子重力,離子運動軌跡在紙面內(nèi),求:

1此離子在磁場中做圓周運動的半徑r;

2此離子在磁場中做圓周運動的速度大小;

3離子從D處運動到G處所需時間;

4離子到達G處時的動能。

答案1;2;3;4

【解析】

試題分析:1正離子的運動軌跡如圖所示:

由幾何知識可得:

解得:

2設(shè)離子在磁場中運動的速度為,有牛頓第二定律得:

離子在磁場中運動的速度大小為:。

3離子在磁場中運動的周期:

根據(jù)軌跡得到:離子在磁場中做圓周運動的時間為

離子從C運動到G做類平拋運動,水平方向做勻速直線運動

所需要的時間

故離子從的總時間為:

4設(shè)電場強度為E,對離子在電場中的運動過程,由牛頓第二定律得到:

,由動能定理得到:,解得:

練習冊系列答案
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【題目】質(zhì)量為m0.02 kg的通電細桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導軌上,導軌的寬度d0.2 m,桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,磁感應(yīng)強度B2 T 的勻強磁場與導軌平面垂直且方向向下,如圖所示.現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸頭,試求出為使桿ab靜止不動,通過ab桿的電流范圍為多少?

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【題目】如圖所示,導體桿的質(zhì)量為m=01kg,電阻為R2=2,放置在與水平面夾角為θ=37°的傾斜導軌上,導軌間距為l=02m,導軌電阻不計,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=10T,圖中電源電動勢為E=3V,內(nèi)阻為r=0,(sin37°=06cos37°=08,g10m/s2

1)若導軌光滑,開關(guān)S閉合后導體桿靜止在導軌上,滑動變阻器R1的接入電路的阻值應(yīng)為多少?

2)若導體桿與導軌間動摩擦因數(shù)為,開關(guān)S閉合后導體桿靜止在導軌上,求滑動變阻器R1接入電路的阻值范圍?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)

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【題目】在“驗證牛頓運動定律”的實驗中,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打出的點計算出。

1當M與m的大小關(guān)系滿足___________時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力。

2一組同學在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的即加速度,采用圖像法處理數(shù)據(jù),為了比較容易地檢查處加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該作a與______的圖像。

3探究牛頓第二定律實驗采用的科學方法是

A理想實驗法 B等效替代法

C控制變量法 D建立物理模型法

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【題目】如圖所示,固定于水平面的U形導線框處于豎直向下的勻強磁場中磁場足夠大,磁場的磁感應(yīng)強度為B,點a、b是U形導線框上的兩個端點。水平向右恒力F垂直作用在金屬棒MN上,使金屬棒MN以速度v向右做勻速運動。金屬棒MN長度為L,恰好等于平行軌道間距,且始終與導線框接觸良好,不計摩擦阻力,金屬棒MN的電阻為R。已知導線ab的橫截面積為S、單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n,電子電量為e,電子定向移動的平均速率為v。導線ab的電阻為R,忽略其余導線框的電阻。則,時間內(nèi)

A導線ab中自由電子從a向b移動

B金屬棒MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q=FL

C導線ab受到的安培力大小F=nSLevB

D通過導線ab橫截面的電荷量為

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【題目】在學習運動的合成與分解時我們做過如圖所示的實驗.在長約80cm100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水,水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮),將玻璃管的開口端用膠塞塞緊.然后將玻璃管豎直倒置,在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面在水平方向上勻加速移動,你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是下列選項中的( )

A. B. C. D.

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【題目】如圖所示,MPQO為有界的豎直向下的勻強電場,電場強度為E,ACB為光滑固定的半圓形軌道,圓軌道半徑為R,AB為圓水平直徑的兩個端點,AC為圓弧,一個質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電小球,從A點正上方高為H處由靜止釋放,并從A點沿切線進入半圓軌道,不計空氣阻力及一切能量損失,關(guān)于帶電小球的運動情況,下列說法正確的是

A小球一定能從B點離開軌道

B小球在AC部分可能做勻速圓周運動

C若小球能從B點離開,上升的高度一定小于H

D小球到達C點的速度可能為零

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【題目】如圖所示為兩級皮帶傳動裝置,轉(zhuǎn)動時皮帶均不打滑,中間兩個輪子是固定在一起的,輪1的半徑和輪2的半徑相同,輪3的半徑和輪4的半徑相同,且為輪1和輪2半徑的一半,則輪1邊緣的a點和輪4邊緣的c點相比( )

A. 線速度之比為1∶2

B. 角速度之比為4∶1

C. 向心加速度之比為8∶1

D. 向心加速度之比為1∶8

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【題目】某同學用如圖甲所示的實驗裝置來“探究a與F、m之間的定量關(guān)系”

1實驗時,必須先平衡小車與木板之間的摩擦力該同學是這樣操作的:如圖乙,將小車靜止地放在水平長木板上,并連著已穿過打點計時器的紙帶,調(diào)整木板右端的高度,接通電源,用手輕撥小車,讓打點計時器在紙帶上打出一系列點跡間距都相同的點,說明小車在做________________運動

2如果該同學先如1中的操作,平衡了摩擦力以砂和砂桶的重力為F,在小車質(zhì)量M保持不變情況下,不斷往桶里加砂,砂的質(zhì)量最終達到,測小車加速度a,作a-F的圖像下列圖線正確的是

3設(shè)紙帶上計數(shù)點的間距為S1和S2如圖為用米尺測量某一紙帶上的S1、S2的情況,從圖中可讀出S1=310cm, S2=________cm,已知打點計時器的頻率為50Hz,由此求得加速度的大小a=_______m/s2

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