【题目】如图所示,在第一象限的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在第四象限中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=﹣2h处的P3点,最后达到x轴上的P4点(图中未画出).若不计重力,求:
(1)电场强度的大小;
(2)磁感应强度的大小;
(3)从P1运动到P4经历的时间.
【答案】(1)(2)
(3)
【解析】试题分析:(1)粒子在电场中做类平抛运动,由牛顿第二定律及运动学公式即可求出电场强度;(2)粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动的半径根据几何关系可以求出,再由牛顿第二定律即可求出磁感应强度;(3)分段求时间:电场中运用运动学公式求时间,磁场中粒子运动了半个周期,再求总时间.
(1)粒子在第Ⅰ象限空间做类平抛运动,水平方向,竖直方向
,解得
;
(2)粒子到达点时,
,
,
速度:,
,
,速度与x轴夹角
,
粒子轨迹如图所示,,
,则
为圆周直径,
圆周半径,
由牛顿第二定律得:,解得
;
(3)粒子出磁场后沿作匀速直线运动,由几何关系
,
,则
点坐标为(-2h,0),
粒子在电场运动时间:,
在磁场中运动周期为:,
在磁场中运动时间为:,
做匀速直线运动时间:,
由P1到P4经历的时间:;
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【题目】质量分别为和
的物体
、
用细绳连接后跨过滑轮,
静止在倾角为45°的斜面上,
悬挂着,已知
,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°增大到50°,系统仍保持静止,下列说法正确的是
A. 物体受到的合外力减小
B. 物体对斜面的压力保持不变
C. 绳子对的拉力保持不变
D. 物体受到的静摩擦力增大
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【题目】如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在 B 点时的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是
A. D 点的速率比 C 点的速率大
B. A 点的加速度与速度的夹角小于 90°
C. A 点的加速度比 D 点的加速度大
D. 从 A 到 D 加速度与速度的夹角一直减小
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【题目】某研究性学习小组在做“验证机械能守恒定律”的实验中,已知电磁打点计时器所用电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.80m/s2.测得所用重物的质量为1.00kg.
(1)下面叙述中正确的是________.
A.应该用天平称出重物的质量
B.可选用点迹清晰,第一、二两点间的距离接近2mm的纸带来处理数据
C.操作时应先松开纸带再通电
D.打点计时器应接在电压为4~6V的交流电源上
(2)纸带的_____ (选填“左”或“右”)端与重物相连;打下计数点B时重物的速度为vB=_____m/s.(结果保留3位有效数字)
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△Ep=___J,此过程中物体动能的增加量△Ek=______J;(结果保留3位有效数字)
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【题目】两块水平平行放置的导体板如图所示,大量电子(质量m、电量e)由静止开始,经电压为U0的电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t0;当在两板间加如图所示的周期为2t0,幅值恒为U0的周期性电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过。问:
(1)这些电子通过两板之间后,侧向位移(沿垂直于两板方向上的位移)的最大值和最小值分别是多少?
(2)侧向位移分别为最大值和最小值的情况下,电子在刚穿出两板之间时的动能之比为多少?
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【题目】直线mn是某电场中的一条电场线,方向如图所示。一带正电的粒子只在电场力的作用下由a点运动到b点,轨迹为一抛物线,分别为a、b两点的电势。下列说法中正确的是
A. 可能有
B. 该电场可能为点电荷产生的电场
C. 带电粒子在b点的动能一定大于在a点的动能
D. 带电粒子由a运动到b的过程中电势能一定一直减小
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【题目】如图所示电路中,由于某处出现了故障,导致电路中的A、B两灯变亮,C、D两灯变暗,故障的原因可能是( )
A. R1短路
B. R2断路
C. R2短路
D. R3短路
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【题目】在如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,平行板电容器C的两金属板水平放置,和
为定值电阻,P为滑动变阻器R的滑动触头,G为灵敏电流表,A为理想电流表
开关S闭合后,C的两板间恰好有一质量为m、电荷量为q的油滴处于静止状态
在P向上移动的过程中,下列说法不正确的是 ( )
A表的示数变大
B. 油滴向上加速运动
C. G中有由a至b的电流
D. 电源的输出功率一定变大
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【题目】硅光电池是一种太阳能电池,具有低碳环保的优点。如图所示,图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I变化的关系图象(电池电动势不变,内阻不是定值),图线b是某电阻R的U–I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路时,下列说法中正确的是
A. 硅光电池的内阻为10Ω
B. 硅光电池的总功率为0.72W
C. 硅光电池的内阻消耗的热功率为0.32 W
D. 若将R换成阻值更大的电阻,硅光电池的输出功率增大
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