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在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m.玻璃管右边的空间存在着匀强磁场与匀强电场.匀强磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度为B;匀强电场方向竖直向下,电场强度大小为mg/q.如图所示,场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远.玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界进入场中向右运动,由于水平外力F的作用,玻璃管进入场中速度保持不变,一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内运动,最后从左边界飞离电磁场.运动过程中小球电荷量保持不变,不计空气阻力.

(1)试求小球从玻璃管b端滑出时的速度大小;

(2)试求小球离开场时的运动方向与左边界的夹角.


【答案】

(1)小球在玻璃管中沿水平方向做匀速直线运动

竖直方向做初速为零的匀加速直线运动

得,即重力与电场力平衡  

所以小球在管中运动的加速度为:  

设小球运动至b端时的y方向速度分量为vy,则:  

所以小球运动至b端时速度大小为    

(2)设小球在管中运动的时间为t,小球在磁场中做圆周运动的半径为R,运动轨迹如图所示,t时间内玻璃管的运动距离   

由牛顿第二定律得:    


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


有一系列衰变反应如下:Z,下列说法中正确的是                        (      )

(A)若放射性元素X经过6h还剩下没有衰变,则它的半衰期为0.75h

(B)若X是Z的同位素,则a=e

(C)a不可能与c相等

(D)a-e的最大值为8

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科目:高中物理 来源: 题型:


电荷均匀分布在半球面上,在这半球的中心O处电场强度等于E0.两个平面通过同一条直径,夹角为α(α<π2),从半球中分出这一部分球面,则剩余部分球面上(在“大瓣”上)的电荷(电荷分布不变)在O处的电场强度

A.

B.

C.

D.

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某同学用如图甲所示的电路测定未知电阻Rx的值及电源电动势,R为电阻箱.

(1)若图甲中电流表表盘有均匀刻度,但未标刻度值,而电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计,能否测得Rx的值?  ▲ (填“能”或“不能”).

(2)若该同学后来得知电流表量程后,调节电阻箱R=R1时,电流表的示数为I1R=R2时,电流表的示数为I2,则可求得电源的电动势为E=  ▲

(3)该同学调节电阻箱的不同阻值,测得多组电流值,他把这些数据描在-R图象上,得到一直线,如图乙所示,由图线可得E=  ▲ V, Rx=  ▲ Ω.(结果保留三位有效数字)

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如图所示,水平地面的B点右侧有一圆形挡板。圆的半径R=4m,B为圆心,BC连线与竖直方向夹角为37o.滑块静止在水平地面上的A点,AB间距L=4.5m.现用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑块,持续作用一段距离后撤去,滑块恰好落在圆形挡板的C点,已知滑块质量辨=2kg,与水平面间的动摩擦因数=0.4,取g=10m/s2,sin37 o =0.6,cos37 o=0.8.求:

(1)拉力F作用的距离,

(2)滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间.

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核电池是利用衰变反应放出的能量来提供电能的,由于体积小、重量轻、寿命长,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作,因此常作为航天器中理想的电源。核电池中经常使用金属钚238作为燃料,钚238是一种放射性同位素,其半衰期为88年,则下列说法正确的是

A.核电池不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响的原因是衰变的固有特性造成的

B.钚238发生一次衰变时,新核的质量数为232

C.1万个钚238原子核经过一个半衰期后还剩下5000个没有衰变

D.钚238发生衰变时,有一部分质量转化成了能量释放出来

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如图所示,在坐标系中, y>0的区间,x>0有沿x轴负方向的匀强电场,x<0有垂直坐标平面向内的匀强磁场。质量为m、电量为q的带正电粒子,自x轴上的P点以速度垂直电场射入电场中,PO之间距离为,粒子离开电场进入磁场时与y轴正向夹角为30o,不计粒子重力和空气阻力。

(1)求匀强电场的场强大小。

(2)若粒子能返回电场中,则磁感应强度大小B应满足什么条件?

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如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y方向的匀强电场, 在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为的带电粒子以大小为的初速度自点P()沿+x方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从x轴上的点Q()沿-y方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为,不计粒子重力。

⑴ 求第Ⅲ象限内匀强电场的场强的大小;

⑵ 求粒子在匀强磁场中运动的半径及时间

⑶ 求圆形磁场区的最小半径

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平行板电容器与电动势为的直流电源、电阻、电键连接成如图所示的电路,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于静止状态。断开电键,若将下极板竖直向上移动一小段距离,则

A.油滴将竖直向上运动   

B.点的电势将降低

C.油滴的电势能减小     

D.电容器极板带电量增大

 


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