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2011年9月29日,中国首个空间实验室“天宫一号”在酒泉卫星发射中心成功发射。宇航员可以在“天宫一号”中进行生活甚至进行多项体育活动。假设一名宇航员在空间站内打垒球,但由于“天宫一号”空间有限,须对垒球场进行改造:垒球场上半侧为匀强电场,下半侧为匀强磁场,中间为分界面,电场线与分界面垂直,磁场垂直纸面向里,电场强度为E=100V/m,宇航员位于电场一侧距分界面为h=3m的P点,PO垂直于分界面,D位于O点右侧,该宇航员将质量为m=0.1kg、带电量为q=-0.05C的垒球从P点以初速度v0=10m/s平行于界面投出,要让垒球第一次通过界面就击中D点,且能回到P点。不考虑万有引力的影响。求:

小题1:OD之间的距离d.
小题2:垒球从抛出到第一次回到P点的时间t.(计算结果保留三位有效数字)  

小题1:3.46m
小题2:1.53s


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的右方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,时间t是从线框由静止开始运动时刻起计的.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,求:

(1)线框进入磁场时匀速运动的速度v;
(2)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
(3)线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(19分)如图甲所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁场磁感应强度大小相等。相距L=1.5 m的足够长的金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。质量为m1=1kg的金属棒ab和质量为m2=0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,金属棒的电阻Rab=Rcd=0.9Ω,ab棒光滑,cd棒与导轨间动摩擦因数为μ=0.75。现由静止释放cd棒,同时ab棒受方向竖直向上,大小按图乙所示变化的外力F作用而运动,经研究证明ab棒做初速度为零的匀加速运动,g取10m/s2
(1)求磁感应强度B的大小和ab棒加速度的大小;
(2)已知在前2s内外力F做功为40J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求cd棒达到最大速度所需的时间t0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

.2008年9月25日中国“神舟七号”宇宙飞船顺利升空,9月27日,中国宇航员首次实现太空出舱.下一步我国将于2015年发射空间站,设该空间站体积很大,宇航员可以在里面进行多项体育活动,一宇航员在站内玩垒球(万有引力可以忽略不计),上半侧为匀强电场,下半侧为匀强磁场,中间为分界面,电场与分界面垂直,磁场垂直纸面向里,电场强度为E=100V/m,宇航员位于电场一侧距分界面为h=3m的P点,PO垂直于分界面,D位于O点右侧,垒球质量为m=0.1kg,带电量为q=-0.05C,该宇航员从P点以初速度v0=10m/s平行于界面投出垒球,要使垒球第一次通过界面就击中D点,且能回到P点.求:

(1)OD之间的距离d.
(2)垒球从抛出第一次回到P点的时间t.(计算结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

.(2009·广州测试三)如果用E表示电场区域的电场强度大小,用B表示磁场区域的磁感应强度大小.现将一点电荷放入电场区域,发现点电荷受电场力为零;将一小段通电直导线放入磁场区域,发现通电直导线受安培力为零,则以下判断可能正确的是                       (  )
A.E=0 B.E≠0
C.B=0D.B≠0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

现有一束由a粒子、质子、电子组成的粒子束各自以一定的初速度垂直进入一正交的匀强磁场和匀强电场正方体区域,则下列判断正确的是( )
A.沿直线通过的粒子的速度由各自的比荷确定
B.沿直线通过的粒子的速度由各自的初动能决定
C.沿直线通过的粒子的速度都相同
D.不沿直线通过的粒子的动能一定不发生变化

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里,一个带电油滴能沿一条与竖直方向成角的直线MN运动(MN在垂直于磁场方向的平面内),如图所示,则以下判断中正确的是
A.油滴一定带正电
B.油滴一定带负电
C.如果电场方向水平向右,油滴是从M点运动到N
D.如果电场方向水平向左,油滴是从M点运动到N

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在边长为l的正方形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T0;若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T0;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,那么,该带电粒子穿过场区的时间应该是   (   )
A.T0B.T0
C.T0D.T0

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根平行光滑金属导轨位于水平面内,导轨间距L=20cm,电阻R=1.0 ;一金属杆垂直两轨静止在轨道上,轨道和金属杆的电阻不计,全部装置处于磁感应强度B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场中。现用一外力F沿轨道方向拉金属杆使之做匀加速运动,测得力F与时间t的关系如F-t图象所示,求金属杆的质量和加速度。
    

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