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【题目】长为L的平行板电容器沿水平方向放置,其极板间的距离为d,电势差为U,有方向垂直纸面向里的磁感应强度大小为B的匀强磁场.荧光屏MN与电场方向平行,且到匀强电、磁场右侧边界的距离为x,电容器左侧中间有发射质量为m带+q的粒子源,如图甲所示.假设abc三个粒子以大小不等的初速度垂直于电、磁场水平射入场中,其中a粒子沿直线运动到荧光屏上的O点;b粒子在电、磁场中向上偏转;c粒子在电、磁场中向下偏转.现将磁场向右平移与电场恰好分开,如图乙所示.此时,abc粒子在原来位置上以各自的原速度水平射入电场,结果a粒子仍恰好打在荧光屏上的O点;bc中有一个粒子也能打到荧光屏,且距O点下方最远;还有一个粒子在场中运动时间最长,且打到电容器极板的中点.求:

(1)a粒子在电、磁场分开后,再次打到荧光屏O点时的动能;

(2)bc粒子中打到荧光屏上的点与O点间的距离(xLd表示)

(3)bc中打到电容器极板中点的那个粒子先、后在电场中,电场力做功之比.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

据题意分析可作出abc三个粒子运动的示意图,如图所示.

(1) 从图中可见电、磁场分开后,a粒子经三个阶段:第一,在电场中做类平抛运动;第二,在磁场中做匀速圆周运动;第三,出磁场后做匀速直线运动到达O点,运动轨迹如图中所示.

(2) 从图中可见c粒子经两个阶段打到荧光屏上.第一,在电场中做类平抛运动;第二,离开电场后做匀速直线运动打到荧光屏上,运动轨迹如图中所示.

c粒子打到荧光屏上的点到O点的距离为y,根据平抛运动规律和特点及几何关系可得

(3) 依题意可知粒子先后在电场中运动的时间比为t1=2t2

如图中的粒子轨迹,设粒子先、后在电场中发生的侧移为y1y2

练习册系列答案
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(1)求此时气体的压强.

(2)保持T1350 K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.

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(1)小球由O运动到b点时间t=__________________

(2)平抛运动的初速度大小v0=______________

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【题目】如图,abcd是均匀媒质中x轴上的四个质点,相邻两点的间距依次为2m4m6m。一列简谐横波以2ms的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3sa第一次到达最高点。下列说法正确的是

A. t=6s时刻波恰好传到质点d

B. t=5s时刻质点c恰好到达最高点

C. 质点b开始振动后,其振动周期为4s

D. 当质点d向下运动时,质点b正向上运动

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(1)子弹穿过木块AA木块的速度vA

(2)系统运动过程中弹簧的最大弹性势能EP

(3)弹簧再次恢复原长时木块AB的速度大小。

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【题目】如图甲所示,电源E12V,内阻不计,灯泡L的额定电压为9V,其伏安特性曲线如图乙所示,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.(  )

A. 灯泡L的阻值随电流的增大而减小

B. 灯泡L的额定功率为13.5W

C. 灯泡L消耗电功率的最小值是2W

D. 滑动变阻器接入电路的阻值应至少为

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【题目】“复兴号”动车组在京沪高铁率先实现350公里时速运营,我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。一列“复兴号”正在匀加速直线行驶途中,某乘客在车厢里相对车厢以一定的速度竖直向上抛出一个小球,则小球( )

A. 在最高点对地速度为零

B. 在最高点对地速度最大

C. 落点位置与抛出时车厢的速度大小无关

D. 抛出时车厢速度越大,落点位置离乘客越远

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【题目】如图甲所示,O点为振源,OPst0时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t0时刻开始描绘的质点P的振动图象。下列判断中正确的是___________

A. t0时刻,振源O振动的方向沿y轴正方向

B. tt2时刻,P点的振动方向沿y轴负方向

C. tt2时刻,O点的振动方向沿y轴正方向

D. 这列波的频率为

E. 这列波的波长为

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