【題目】如圖1所示,豎直邊界分別為PQ的區(qū)域?qū)挾葹?/span>4L,其內(nèi)部分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直方向上的周期性變化的電場,電場隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖2所示,E>0表示電場方向豎直向上.在t0時(shí)刻,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電微粒從邊界P上的A點(diǎn)處水平射入該區(qū)域,先沿直線運(yùn)動到某點(diǎn),再經(jīng)歷一次完整的半徑為L的勻速圓周運(yùn)動,最后沿直線運(yùn)動從邊界Q上的B點(diǎn)處離開磁場,重力加速度為g.求:

(1) 2中的E0

(2) 微粒剛進(jìn)入磁場時(shí)的速度v0及磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;

(3) 電場變化周期T的范圍。

【答案】(1) (2) (3) (1π)T(+π)

【解析】

(1) 由帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動可得

qE0mg

E0

(2) 由帶電微粒做直線運(yùn)動可知

Bqv0mgqE0

由帶電微粒做勻速圓周運(yùn)動可得

Bqv0m

由上述兩式解得

v0

B

(3) (Ⅰ) 如圖1所示,當(dāng)O點(diǎn)為AB中點(diǎn)時(shí),所對應(yīng)的周期T為最小周期

微粒從A運(yùn)動至O點(diǎn)處所需要的時(shí)間為t1

t1

微粒做勻速圓周運(yùn)動的周期為t2

t2π

則最小周期

Tmint1t2(1π)

(Ⅱ) 如圖2所示,當(dāng)圓軌道與右邊界Q相切時(shí),所對應(yīng)的周期T為最大周期

微粒從A運(yùn)動至O點(diǎn)處所需要的時(shí)間為t1

t1

微粒做勻速圓周運(yùn)動的周期為t2

t2

則最大周期

Tmaxt1t2(π)

綜上所述,電場變化周期T的范圍是(1π)T(π)

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖甲,電阻不計(jì)的軌道MONPRQ平行放置,ONRQ與水平面的傾角θ=53°,MOPR部分的勻強(qiáng)磁場豎直向下,ONRQ部分的磁場平行軌道向下,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同,兩根相同的導(dǎo)體棒abcd分別放置在導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并始終接觸良好.棒的質(zhì)量m=1.0 kg,R=1.0 Ω,長度L=1.0 m與導(dǎo)軌間距相同,棒與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ=0.5,現(xiàn)對ab棒施加一個(gè)方向水向右,按圖乙規(guī)律變化的力F,同時(shí)由靜止釋放cd棒,則ab棒做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,g取10 m/s2.

(1)求ab棒的加速度大;

(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)若已知在前2 s內(nèi)F做功W=30 J,求前2 s內(nèi)電路產(chǎn)生的焦耳熱;

(4)求cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間.

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【題目】在如下圖所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)S后,若將滑動變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),則正確的是(  )

A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大

B.L2變暗,電流表的示數(shù)減小

C.L1變亮,電壓表的示數(shù)減小

D.L2變亮,電容器的帶電量增加

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線是某靜電場的一簇關(guān)于x軸對稱的等勢線,線邊上標(biāo)有電勢的值,一帶電粒子只在電場力的作用下恰能沿圖中的實(shí)線從A經(jīng)過B運(yùn)動到C,則( )

A. 粒子在A處的電勢能大于在C處的電勢能

B. A點(diǎn)場強(qiáng)大于B點(diǎn)場強(qiáng)

C. 帶電粒子帶負(fù)電,且在B點(diǎn)所受電場力沿x軸負(fù)方向

D. 粒子從AC的電場力所做的功大于從AB電場力做的功

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【題目】在冬季,剩有半瓶熱水的曖水瓶經(jīng)一個(gè)夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺得很緊,不易拔出來其中主要原因是  

A. 軟木塞受潮膨脹

B. 瓶口因溫度降低而收縮變小

C. 白天氣溫升高,大氣壓強(qiáng)變大

D. 瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)豎直向上運(yùn)動,其加速度與時(shí)間(a-t)圖象如圖所示。若取豎直向下為正方向,重力加速度g取10m/s2.則下列說法正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)第1s內(nèi)發(fā)生的位移為5m

B. 質(zhì)點(diǎn)的初速度不小于29 m/s

C. 質(zhì)點(diǎn)第2s內(nèi)處于失重狀態(tài)

D. 質(zhì)點(diǎn)在第3s末的機(jī)械能大于第1s末的機(jī)械能

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【題目】粗細(xì)均勻的U形管裝有水銀,左管上端有一活塞P,右管上端有一閥門S,開始時(shí)活塞位置與閥門等高,如圖所示,閥門打開時(shí),管內(nèi)兩邊水銀面等高,兩管空氣柱高均為l= 20cm,此時(shí)兩邊空氣柱溫度均為27℃,外界大氣壓強(qiáng)Po= 76cmHg,若將閥門S關(guān)閉后,使左邊活塞P緩慢下壓,直至右邊水銀上升l0cm,在活塞下壓過程中,左管內(nèi)空氣溫度始終保持27℃,并使右管內(nèi)空氣溫度上升到177℃,求此時(shí)左管內(nèi)空氣的長度是多少?

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A. 副線圈兩端的電壓有效值為V

B. 滑動變阻器尺的接入電阻為10 Ω

C. 電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為12 W

D. 若電動機(jī)突然卡住,原線圈輸入功率將變小

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【題目】1所示為一列簡諧橫波在某時(shí)刻的波動圖象,圖2所示為該波中x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象,下列說法正確的是

A. 該波的波速為2m/s

B. 該波一定沿x軸負(fù)方向傳播

C. t= 1.0s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度最小,速度最大

D. 1所對應(yīng)的時(shí)刻可能是t=0.5s

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