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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xoy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B,方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场区域(图中未画出):在第二象限内,存在与x轴负方向成α=30°的匀强电场,一粒子源固定在X轴上坐标为(-L,0)A点。粒子源沿y轴正方向释放出质量为m,电荷量为-q,速度大小为v的带电粒子,粒子垂直y轴通过C点进入第一象限,又经过磁场偏转后垂直x轴进入第四象限(带电粒子的重力不计)。求:

(1)匀强电场的电场强度E的大小

(2)带电粒子离开电场时的速度大小

(3)圆形匀强磁场的最小面积.

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

根据牛顿第二定律得到水平和竖直方向的加速度,然后利用运动学公求解即可;

根据洛伦兹力提供向心力求解出轨迹的半径,确定磁场的最小半径,得到最小面积

(1)AC的过程中,在x轴方向根据牛顿第二定律得到:

x轴方向匀加速运动,则:

y轴方向根据牛顿第二定律得到:

y轴方向匀减速运动,则:

联立可以得到:

(2)粒子离开电场时的速度为,有:

解得:

(3)粒子在磁场中做圆周运动的半径为,则:

则圆形磁场的最小面积为,有

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】(1)某同学想测量滑块和长木板之间的动摩擦因数.如图甲所示,表面粗糙、一端装有定滑轮的长木板固定在水平实验台上;木板上有一滑块,滑块右端固定一个轻小动滑轮,钩码和拉力传感器通过绕在滑轮上的轻细绳相连,细绳与长木板平行,放开钩码,滑块在长木板上做匀加速直线运动(忽略滑轮的摩擦).

①实验开始前打点计时器应接在___(填交流电源直流电源)上,实验时应_____(填)接通电源,____(填)释放滑块.

②如图乙为某次实验得到的纸带,s1s2是纸带中两段相邻计数点间的距离,相邻计数点时间为T,由此可求得小车的加速度大小为_______(用表示).

③改变钩码的个数,得到不同的拉力传感器示数和滑块加速度,重复实验.为纵轴,为横轴,得到的图像是纵轴截距大小等于倾角为的一条斜直线,如图丙所示,则滑块和轻小动滑轮的总质量为_________;滑块和长木板之间的动摩擦因数______.(设重力加速度为

(2)如图甲为某同学测量金属丝电阻率的实验电路图,为保护电阻,实验的主要步骤如下,请完成相关内容.

①用螺旋测微器测金属丝的直径d如图乙示,可读出___________ .

②将移到金属丝某一位置x1,闭合单刀双掷开关接位置a,记下电流表读数I1,保持位置不变,将单刀双掷开关接位置,调节电阻箱阻值,使电流表读数为__(选填I1/2I12I1),读出电阻箱读数,金属丝电阻R1等于此时电阻箱阻值,并测出此时金属丝接入电路MP部分长度x1.

移到金属丝另一位置x2,用同样方法测出金属丝接入电路电阻R2值和接入电路长度选值,重复步骤②多次,得出多组的值,并画R-x的关系图如图丙所示.

④根据的关系图线,求得斜率k______(保留3位有效数字).

⑤写出金属丝电阻率表达式_____(用dk表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】验证牛顿运动定律的实验中,采用如图1所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出。

1)当Mm的大小关系满足____时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力。

2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据。为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系,应该做a_____的图象。

3)如图(a),甲同学根据测量数据做出的a﹣F图线,说明实验存在的问题是_________

4)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a﹣F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?______

5)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有4个点未画出,利用图2给出的数据可求出小车的加速度a=______。(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组利用图甲所示的实验装置做探究加速度与合外力、质量关系的实验。

(1)关于下列实验操作,正确的是________

A.调节滑轮的高度使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.每次小车都要从同一位置开始运动

C.实验中应先放小车然后再开打点计时器的电源

D.通过增减小车上的砝码改变小车质设后不需要重新平衡摩擦力

(2)为使小车所受合外力等于细线的拉力应采取的措施是___________要使细线的拉力等于砝码的总重力,应满足的条件是________

(3)小组成员中甲、乙两同学先后在同一实验装置中做研究加速度与合外力关系实验,其中一个同学在轨道水平情况下做的实验,而另一个同学在轨道倾斜的情况下做的实验得到了 a — F图像中①②两条图线。则图线______ (")是在轨道倾斜情况下得到的;小车及车中砝码的总质量m =________kg。

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【题目】如图所示,一辆小车静止在水平地面上,车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA,光滑挡板OB与水平方向的夹角为θ,挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动。现将重为G的圆球放在斜面与挡板之间。下列说法正确的是( )

A. θ=60°,球对斜面的压力大小为G

B. 若挡板OBθ=30°位置沿逆时针方向缓慢转动到θ=90°过程中,则球对斜面的压力逐渐增大

C. θ=30°,使小车水平向左做变加速运动,则小车对地面的压力增大

D. θ=60°,使小车水平向右做匀加速直线运动,则球对挡板的压力可能为零

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【题目】如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:

(1)物块在A点时的平抛速度v0

(2)物块经过C点时对轨道的压力FN

(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.

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【题目】如图甲所示,平面OO′垂直于纸面,其上方有长为h、相距为h的两块平行导体板MN。两极板间加上如图乙所示的电压,平面OO′的下方是一个与OO′平面平行的匀强磁场,方向垂直纸面向外。在两极板的正中间的正上方有一粒子源,它连续放射出质量为m、带电荷量为+q的粒子,其初速度大小为v0,方向垂直电场及OO′平面。不计粒子重力及空气的阻力,每个粒子在板间运动的极短时间内,可以认为电场强度不变,已知sin37°=0.6cos37°=0.8

1)若要求带电粒子飞出电场时不打在板上,则板间电压U的最大值不能超过多少?

2)若UMN的最大值取第(1)问求出的最大值,要使所有的粒子通过磁场后都能回到两板间,磁场磁感应强度B的大小及磁场的高度H需满足什么条件?

3)在满足(2)问的前提下,粒子在磁场中运动的最长时间为多少?

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【题目】如图所示,在光滑水平面上有BC两个木板,B的上表面光滑,C的上表面粗糙,B上有一个可视为质点的物块AABC的质量分别为3m2mmAB以相同的初速度v向右运动,C以速度v向左运动.BC的上表面等高,二者发生完全非弹性碰撞但并不粘连,碰撞时间很短.A滑上C后恰好能到达C的中间位置,C的长度为L,不计空气阻力.求:

1)木板C的最终速度;

2)木板C与物块A之间的摩擦力f

3)物块A滑上木板C之后,在木板C上做减速运动的时间t

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【题目】某同学研究规格为“6V3W的小电珠伏安特性曲线实验中。

1)下列实验电路图,最合理的是______

2)该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线如图所示,则小电珠的电阻值随温度的升高而______(增大减小)。实验过程中,小电珠消耗的功率为0.6W时,小电珠两端的电压是______V

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