练习册

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

    (19分)如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）.计算结果可用π表示。

    （1）求O点与直线MN之间的电势差；

    （2）求图b中时刻电荷与O点的水平距离；

    （3）如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。

     

    【答案】

    112.5V? 4cm?? 3.86×10-4s或（553π/45）×10-5s? 或（12π+13π/45）×10-5s

    【解析】(1)电荷在电场中做匀加速直线运动，由动能定理uq=，（2分）

    u=（2分）

    （2）当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半

    为：

    ，（1分）

    周期 ；（1分）

    当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径为： ,（1分）

    周期（1分）

    故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图甲所示

    时刻电荷与O点的水平距离

    ?? （3分）

    （3）电荷第一次通过MN开始，其运动的周期，（2分）

    根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，（1分）

    此时电荷沿MN运动的距离，（1分）

    则最后7.5cm的距离如图乙所示，有：。（1分）

    解得：，（1分）

    故电荷运动的总时间或t总=t1+15T+T1/2+600T1/3600=3.86×10-4,或（553π/45）×10-5s? 或（12π+13π/45）×10-5s（2分）

    考点：本题考查带电粒子在电场磁场中周期性运动。

     

    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：

    一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，圆盘加速转动时，角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β．我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验：（打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出）
    ①如图甲所示，将打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔，然后固定在圆盘的侧面，当圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上；
    ②接通电源，打点计时器开始打点，启动控制装置使圆盘匀加速转动；
    ③经过一段时间，圆盘停止转动和打点，取下纸带，进行测量．（计算结果 保留3位有效数字）．
    （1）用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，圆盘的半径r为
    3.000cm
    3.000cm
    ．cm；
    （2）由图丙可知，打下计数点D时，圆盘转动的角速度为
    13.0
    13.0
    rad/s；
    （3）纸带运动的加速度大小为
    0.593
    0.593
    m/s2，圆盘转动的角加速度大小为
    19.8
    19.8
    ．rad/s2．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2012?房山区模拟）描绘小电珠的伏安特性曲线的实验电路如图甲，所用小电珠的额定电压是3.8V．
    （1）关于该实验的系统误差，下列说法中正确的是
    A．系统误差主要是由电压表的分流引起的
    B．系统误差主要是由电流表的分压引起的
    C．系统误差主要是由于忽略电源内阻引起的
    D．系统误差主要是由读数时的估读引起的
    （2）根据某次实验记录的数据在坐标系中描点如图乙．试在坐标系中画出该小电珠的伏安曲线，并从图象中可求出该小电珠的额定功率是
    1.14
    1.14
    W．
    （3）该小电珠在1V电压下不发光．当时灯丝的实际电阻是
    7.0
    7.0
    Ω（结果保留两位有效数字）该小电珠在2V电压下开始发出微弱的黄光．当时灯丝的实际电阻又是
    9.1
    9.1
    Ω（结果保留两位有效数字）小电珠在不同电压下的实际电阻为什么不相同？．小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的．
    小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的
    小电珠灯丝的电阻率是随温度升高而增大的

    （4）某同学已连接如图丙所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的2个不当之处，并说明如何改正．
    A．
    A．滑动变阻器的滑片P应滑至b端
    A．滑动变阻器的滑片P应滑至b端
        
    B．
    B．电键k应该断开
    B．电键k应该断开
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    精英家教网（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
    ①在实验过程中，下列的说法正确的是：
     
    ．
    A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
    B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
    C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
    D．选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
    ②按图a所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图b所示．图中O点为为打点起始点（速度为零）．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=
     
    ，动能的增加量△Ek=
     
    （ 用题中所给字母表示 ）．
    （2）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ，如图所示为所需的器材．
    ①在方框内画出实验电路图精英家教网
    ②把器材连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．
    ③一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线．精英家教网
    ④根据图线求出电池的电动势E=
     
    V，内阻r=
     
    Ω．
    I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
    U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
    ⑤这位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是
     
    ．
    A、实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
    B、实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
    C、实验测出的电动势小于真实值
    D、实验测出的内阻大于真实值．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    （1）某物理学习小组在“验证机械能守恒定律”的实验中（g取9.8m/s2）：
    ①他们拿到了所需的打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、铁架台、纸带夹和重物，此外还需要
     
    （填字母代号）
    精英家教网
    A．直流电源     B．交流电源     C．游标卡尺      D．毫米刻度尺      E．天平及砝码      F．秒表
    ②先接通打点计时器的电源，再释放重物，打出的某条纸带如下图所示，O是纸带静止时打出的点，A、B、C是标出的3个计数点，测出它们到O点的距离分别为x1=12.16cm、x2=19.1cm和x3=27.36cm，其中有一个数值在记录时有误，代表它的符号是
     
    （选填“x1”、“x2”或“x3”）．
    ③已知电源频率是50Hz，利用②中给出的数据求出打B点时重物的速度vB=
     
    m/s．
    ④重物在计数点O、B对应的运动过程中，减小的重力势能为mgx2，增加的动能为
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    ，通过计算发现，mgx2
     
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    ，（选填“＞”、“＜”或“=”），其原因是
     
    ．
    （2）另一个物理学习小组利用图甲所示的装置和频闪相机来探究碰撞中的不变量．其实验步骤如下：
    步骤1：用天平测出A、B两个小球的质量mA、mB（mA＞mB）；
    步骤2：安装好实验装置，使斜槽末端保持水平，调整好频闪相机的位置并固定；
    步骤3：让入射小球从斜槽上某一位置P由静止释放，小球离开斜槽后，用频闪相机记录下小球相邻两次闪光时的位置，照片如图乙所示；
    步骤4：将被碰小球放在斜槽末端，让入射小球从位置P由静止开始释放，使它们碰撞．两小球离开斜槽后，用频闪相机记录两小球相邻两次闪光时的位置，照片如图丙所示．经多次实验，他们猜想碰撞前后物体的质量和速度的乘积之和不变．
    ①实验中放在斜槽末端的小球是
     
     （选填“A”或“B”）；
    ②若要验证他们的猜想，需要在照片中直接测量的物理量有
     
    （选填“x0”、“y0”、“x1”、“y1”、“x2”、“y2”）．写出该实验小组猜想结果的表达式
     
    （用测量量表示）．
    ③他们在课外书中看到“两物体碰撞中有弹性碰撞和非弹性碰撞之分，碰撞中的恢复系数定义为e=
    |v2-v1|
    |v20-v10|
    ，其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度，v1和v2分别是碰撞后两物体的速度，弹性碰撞恢复系数e=1，非弹性碰撞恢复系数e＜1．”于是他们根据照片中的信息求出本次实验中恢复系数的值e=
     
    ．（结果保留到小数点后两位数字）
    精英家教网

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案