【題目】如圖所示為豎直面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy。A點(diǎn)的坐標(biāo)為(-8 m,0),C點(diǎn)的坐標(biāo)為(-4 m,O);A點(diǎn)右側(cè)的三個區(qū)域存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,-4 m>x≥-8m區(qū)域的場強(qiáng)大小為E1=5 V/m,0>x≥-4 m區(qū)域的場強(qiáng)大小為E2=7 V/m,x≥O區(qū)域的場強(qiáng)大小為E3 =5V/m;第一、四象限內(nèi)的磁場方向相反且垂直于坐標(biāo)平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=2 T,F(xiàn)讓一帶正電的小球從A點(diǎn)沿z軸正方向、以vo=4 m/s的速率進(jìn)入電場。已知小球的質(zhì)量m =2×10-3 kg.電荷量q =4×10-3 C,假設(shè)電場和磁場區(qū)域足夠?qū)拸V,小球可視為質(zhì)點(diǎn)且電荷量保持不變,忽略小球在運(yùn)動中的電磁輻射,重力加速度取g=10 m/s2。求:
(1)小球到達(dá)y軸時的速度;
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到坐標(biāo)為(56 m,y)的點(diǎn)經(jīng)歷的時間。
【答案】(1)4m/s 450(2)(2+)s或(2+)s或(2+)s
【解析】(1)在區(qū)域,小球所受電場力
代入數(shù)據(jù)得:
由題知:
因:
所以小球做勻速直線運(yùn)動,設(shè)該過程經(jīng)歷時間為t1
在區(qū)域, ,小球做類平拋運(yùn)動,設(shè)該過程經(jīng)歷時間為t2,根據(jù)運(yùn)動學(xué)規(guī)律
在y方向上有:
代入數(shù)據(jù)得:
在x方向上有:
代入數(shù)據(jù)得: , ,
由:
代入數(shù)據(jù)解得:
設(shè)v與y軸正方向的夾角為
由:
代入數(shù)據(jù)解得:
(2)在區(qū)域, ,分析知,小球先在第一象限做半徑為r、周期為的勻速圓周運(yùn)動,接著交替在第四、第一象限做半徑為r、周期為的勻速圓周運(yùn)動,軌跡如圖所示:
洛倫茲力提供向心力,有:
代入數(shù)據(jù)得:
設(shè)小球在第一象限第一次到達(dá)x軸的位置為P點(diǎn),第二次到達(dá)x軸的位置為G點(diǎn)
由幾何關(guān)系易得: ,
小球做勻速圓周運(yùn)動的周期為:
代入數(shù)據(jù)得:
設(shè)小球從O點(diǎn)到達(dá)x軸上H(56m,0)點(diǎn)的時間為t3
因: ,即
故:
代入數(shù)據(jù)得:
又:
達(dá)到橫坐標(biāo)為56m的點(diǎn)有以下三種情況:
(i)到達(dá)橫坐標(biāo)為56m的I點(diǎn),
(ii)到達(dá)橫坐標(biāo)為56m的H點(diǎn),
(iii)到達(dá)橫坐標(biāo)為56m的J點(diǎn),
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)按如圖所示電路進(jìn)行實驗,實驗時該同學(xué)將變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如下表所示:
將電壓表內(nèi)阻看做無限大,電流表內(nèi)阻看做零。
(1)電路中ε,r分別為電源的電動勢和內(nèi)阻,R1,R2,R3為定值電阻,在這五個物理量中,可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是(不要求具體計算)____________________。
(2)由于電路發(fā)生故障,發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了(但不為零),若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的,則可能的故障原因是_____________,________________________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】把火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道視為圓周。由火星和地球繞太陽運(yùn)行的周期之比可求得
A. 火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道半徑之比 B. 火星和地球的質(zhì)量之比
C. 火星和地球的密度之比 D. 火星和地球所受太陽的萬有引力之比
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系x0y內(nèi),第二、第三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,第一、第四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場,磁場圓心在M(L,0)點(diǎn),磁場方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一帶正電粒子從第Ⅲ象限中的(-2L,-L)點(diǎn)以速度沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)0進(jìn)入磁場,從Q(2L,0)點(diǎn)射出磁場。不計粒子重力,求:
(1)電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比;
(2)粒子在磁場與電場中運(yùn)動時間之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)為E.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電+q的小球,由靜止開始沿軌道運(yùn)動,下述說法正確的是 ( )
A. 小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒
B. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時電勢能最大
C. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為(mg+qE)
D. 小球經(jīng)過環(huán)的最低點(diǎn)時對軌道壓力為3(mg+qE)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲和圖乙是演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖,L1和L2為電感線圈,A1、A2、A3都是規(guī)格相同的燈泡。實驗時,斷開開關(guān)Sl瞬間,A1突然閃亮,隨后逐漸變暗;閉合開關(guān)S3,A2逐漸變亮,而A3立即變亮,最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是
A. 圖甲中,A1的電阻與L1的直流電阻相等
B. 圖乙中,變阻器R的接人電阻與L2的直流電阻相等
C. 圖甲中,閉合S1,電路穩(wěn)定后,Ai中的電流大于L1中的電流
D. 圖乙中,閉合S2瞬間,L2中的電流與變阻器R中的電流相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一理想變壓器的原副線圈匝數(shù)之比為n1:n2 =1:2,原線圈連接正弦式交流 電源,副線圈連接一個“220 V,100W”的白熾燈泡,燈泡正常發(fā)光。白熾燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示。若將副線圈接上述電源,燈泡接原線圈,則燈泡的實際功率約為
A. 6.25w B. 11.6W C. 36.3W D. 100 W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,粗糙水平軌道與半徑為R的豎直光滑、絕緣的半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接,過半圓軌道圓心0的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場E,質(zhì)量為m的帶正電小滑塊從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動中由于摩擦起電滑塊電量會增加,過B點(diǎn)后電量保持不變,小滑塊在AB段加速度隨位移變化圖像如圖乙。已知A、B間距離為4R,滑塊與軌道間動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度為g,不計空氣阻力,求
(1)小滑塊釋放后運(yùn)動至B點(diǎn)過程中電荷量的變化量
(2)滑塊對半圓軌道的最大壓力大小
(3)小滑塊再次進(jìn)入電場時,電場大小保持不變、方向變?yōu)橄蜃螅笮』瑝K再次到達(dá)水平軌道時的速度大小以及距B的距離
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖所示的多用電表測量一個定值電阻的阻值,圖中、為可調(diào)節(jié)的部件.該同學(xué)的部分操作步驟如下:
① 將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的“”位置.
② 將紅、黑表筆分別插入“+”、“-”插孔,把兩筆尖相互接觸,調(diào)節(jié)__________(選填“”或“”),使電表指針指向電阻擋的__________(選填“刻線”或“刻線”).
③ 將紅、黑表筆的筆尖分別與電阻兩端接觸,發(fā)現(xiàn)多用電表的示數(shù)如圖所示,為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,應(yīng)將選擇開關(guān)調(diào)到電阻擋的__________(選填“”或“”)位置.然后__________(選填“需要”或“不需要”)重復(fù)步驟②.
④ 在使用多用表測量電阻時,若雙手捏住紅、黑表筆金屬部分,則測量結(jié)果將__________.(選填“偏大”或“偏小”)
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