练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，虚线 1l 、 l2将无重力场的空间分成三个区域， I 区内存在水平向右的匀强电场 E１和垂直纸面向里的匀强磁场 Bl , Ⅱ区内以水平线 CO 为分界，上方存在着竖直向上的匀强电场E2，下方存在着竖直向下的匀强电场E3 Ⅲ 区内存在以l2为左边界、右边无界的垂直纸面向里的匀强磁场B2，在 I 区内有一段粗糙、长为 L 的水平放置塑料直管道 AC ，一可视为质点的带正电小球（直径比管内径略小）的质量为 m 、带电量为 q ，现将小球从管道内 A 处由静止释放，运动至管道内离 A 点距离为 L0 的 B 点处时达到稳定速度 v0 ，后进入 Ⅱ 区向下偏转，从边界l2上的 D 点进入Ⅲ 区，此时速度方向与水平方向的夹角为β，最后小球恰能无碰撞的从 C处进入管道．

    已知q／m= 0 . 01C/kg， E1= l00N / C ，E2＝E3＝300N / C ，β＝ 600 , Bl = 103T ,L =5m L 0= 4m小球与管道间动摩擦因素为μ＝0.1’求：

    (1) 小球在管道内运动的稳定速度v0 值；

    (2)  Ⅲ区内匀强磁场 B2的值；

    (3)  从 A 处开始至从 C 处进入管道的过程中，小球的运动时间t

     

    【答案】

    (1)1m/s(2)200T(3)9.77s

    【解析】

    试题分析：（1）小球在从在管道中速度达到稳定时，受力平衡：

                （1分）

    解得：

                （1分）

    （2）小于在从C到D的过程中，做类平抛运动，设加速度为a，在D点时竖直方向分速度为，OD间距离为d

            （1分）

            （1分）

            （1分）

    根据题意，为保证小球恰能无碰撞的从C处进入官大，小球在三区内做匀速圆周运动的圆弧是关于CO对称的，圆心必在CO的延长线上。

    由几何关系可得：

           （1分）

           （1分）

    解得：       （1分）

    （3）小球从A点到B的过程做变加速直线运动，设小球从A运动到B点所需要的时间为，由牛顿第二定律得

           （1分）

           （1分）

           （1分）

    小球从B匀速运动到C所需要的时间为       （1分）

    小球在二区内运动的总时间       （1分）

    小球在三区内运动的总时间       （1分）

    小球从A处到C静茹管道的过程中，运动时间       （1分）

    考点：考查了粒子在复合场中的运动，

    点评：（1）对于带电粒子在复合场内运动问题首先要分清楚其运动特点和受力特点．

    （2）要注意分析题目中的一些隐含条件，比如不计重力的带电粒子在正交的电场和磁场中直线运动时，一定是匀速直线运动；在混合场中做匀速圆周运动时，电场力与重力平衡．

    （3）对于带电粒子在叠加场内的一般曲线运动问题（如类平抛），通常采用运动的合成与分解的方法来处理问题．还有就是要注意几何关系在解决物理问题中的应用．

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （I）验证碰撞中的动量守恒为了验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞（碰撞过程中没有机械能损失），某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤作了如下实验：
    ①用天平测出两个小球的质量分别为m1和m2，且m1＞m2；
    ②如图1安装好实验装置．将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端；
    ③先不放小球m2，让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下，记下小球m1在斜面上的落点位置；
    ④将小球m2放在斜槽前端边缘处，让小球m1从斜槽顶端A处由静止滚下，使它们发生碰撞，记下小球m1和 m2在斜面上的落点位置；
    ⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点B的距离．图中D、E、F点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到B点的距离分别为LD、LE、LF．
    根据该同学的实验，回答下列问题：
    （1）小球m1与 m2发生碰撞后，m1的落点是图中的
    D
    D
    点，m2的落点是图中的
    F
    F
    点；
    （2）用测得的物理量来表示，只要满足关系式
    m
     
    1
    L
     
    E
    =
    m
     
    1
    L
     
    D
    +m
     
    2
    L
     
    F
    m
     
    1
    L
     
    E
    =
    m
     
    1
    L
     
    D
    +m
     
    2
    L
     
    F
    ，则说明碰撞中动量是守恒的；
    （3）用测得的物理量来表示，只要再满足关系式
    m
     
    1
    L
     
    E
    =
    m
     
    1
    L
     
    D
    +m
     
    2
    L
     
    F
    m
     
    1
    L
     
    E
    =
    m
     
    1
    L
     
    D
    +m
     
    2
    L
     
    F
    ，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞．
    （II）现有一电池，其电动势E约为9V，内阻r在35～55Ω范围内，最大允许电流为50mA．为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图2甲所示的电路进行实验．图中电压表的内电阻很大，对电路的影响可以不计；R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω； R0为保护电阻．
    （1）实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用
    C
    C

    A．10Ω，2.5W    B．50Ω，1.0W     C．150Ω，1.0W      D．1500Ω，5.0W
    （2）按照图2甲所示的电路图，将图2乙的实物连接成实验电路．
    （3）该同学接好电路后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，然后通过作出有关物理量的线性图象，求得电源的电动势E和内阻r．
    a．请写出与你所作线性图象对应的函数表达式
    1
    U
    =
    r
    E
    1
    R
     
    0
    +R
    +
    1
    E
    或
    1
    R
     
    0
    +R
    =
    E
    r
    1
    U
    -
    1
    r
    1
    U
    =
    r
    E
    1
    R
     
    0
    +R
    +
    1
    E
    或
    1
    R
     
    0
    +R
    =
    E
    r
    1
    U
    -
    1
    r
    ．
    b．请在图2丙的虚线框内坐标中作出定性图象（要求标明两个坐标轴所表示的物理量，用符号表示）
    c．图2丙中
    纵轴截距的倒数或斜率除以纵轴截距的绝对值
    纵轴截距的倒数或斜率除以纵轴截距的绝对值
    表示E，
    斜率除以纵轴的截距或纵轴截距的倒数的绝对值
    斜率除以纵轴的截距或纵轴截距的倒数的绝对值
    表示r．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2012-2013学年江苏省苏南四校高三年级第一学期第二次考试物理试卷（带解析） 题型：计算题

    如图所示，虚线 1l、l2将无重力场的空间分成三个区域， I 区内存在水平向右的匀强电场 E１和垂直纸面向里的匀强磁场 Bl , Ⅱ区内以水平线 CO 为分界，上方存在着竖直向上的匀强电场E2，下方存在着竖直向下的匀强电场E3 Ⅲ 区内存在以l2为左边界、右边无界的垂直纸面向里的匀强磁场B2，在 I 区内有一段粗糙、长为 L 的水平放置塑料直管道 AC ，一可视为质点的带正电小球（直径比管内径略小）的质量为 m 、带电量为 q ，现将小球从管道内 A 处由静止释放，运动至管道内离 A 点距离为 L0的 B 点处时达到稳定速度 v0，后进入 Ⅱ 区向下偏转，从边界l2上的 D 点进入Ⅲ 区，此时速度方向与水平方向的夹角为β，最后小球恰能无碰撞的从 C处进入管道．

    已知q／m=" 0" . 01C/kg， E1=" l00N" / C ，E2＝E3＝300N / C ，β＝ 600 , Bl = 103T ,L ="5m" L 0= 4m小球与管道间动摩擦因素为μ＝0.1’求：
    (1) 小球在管道内运动的稳定速度v0值；
    (2)  Ⅲ区内匀强磁场 B2的值；
    (3) 从 A 处开始至从C 处进入管道的过程中，小球的运动时间t

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案