23. 如图所师.匀强电场方向沿轴的正方向.场强为.在 点有一个静止的中性微粒.由于内部作用.某一时 刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒.其中电荷量为 的微粒1沿轴负方向运动.经过一段时间到达点. 不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求 (1)分裂时两个微粒各自的速度, (2)当微粒1到达(点时.电场力对微粒1做功的 瞬间功率, (3)当微粒1到达(点时.两微粒间的距离. 答案:(1).方向沿y正方向(2)(3)2 解析:(1)微粒1在y方向不受力.做匀速直线运动,在x方向由于受恒定的电场力.做匀加速直线运动.所以微粒1做的是类平抛运动.设微粒1分裂时的速度为v1.微粒2的速度为v2则有: 在y方向上有 - 在x方向上有 - 根号外的负号表示沿y轴的负方向. 中性微粒分裂成两微粒时.遵守动量守恒定律.有 方向沿y正方向. (2)设微粒1到达(0.-d)点时的速度为v.则电场力做功的瞬时功率为 其中由运动学公式 所以 (3)两微粒的运动具有对称性.如图所示.当微粒1到达(0.-d)点时发生的位移 则当当微粒1到达(0.-d)点时.两微粒间的距离为 福建卷21. 如图甲.在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面.斜面处于电场强度大小为E.方向沿斜面向下的匀强电场中.一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端.整根弹簧处于自然状态.一质量为m.带电量为q的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放.滑块在运动过程中电量保持不变.设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失.弹簧始终处在弹性限度内.重力加速度大小为g. (1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1 (2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm.求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W, (3)从滑块静止释放瞬间开始计时.请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象.图中横坐标轴上的t1.t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触.第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻.纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小.vm是题中所指的物理量.(本小题不要求写出计算过程) 答案(1); (2); (3) [解析]本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题.涉及到匀变速直线运动.运用动能定理处理变力功问题.最大速度问题和运动过程分析. (1)滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动.设加速度大小为a.则有 qE+mgsin=ma ① ② 联立①②可得 ③ (2)滑块速度最大时受力平衡.设此时弹簧压缩量为.则有 ④ 从静止释放到速度达到最大的过程中.由动能定理得 ⑤ 联立④⑤可得 s (3)如图 宁夏卷25. 如图所示.在第一象限有一均强电场.场强大小为E.方向与y轴平行,在x轴下方有一均强磁场.磁场方向与纸面垂直.一质量为m.电荷量为-q的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场.在x轴上的Q点处进入磁场.并从坐标原点O离开磁场.粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点.已知OP=,.不计重力.求 (1)M点与坐标原点O间的距离, (2)粒子从P点运动到M点所用的时间. ① ② ③ 其中.又有 ④ 联立②③④式.得 因为点在圆周上..所以MQ为直径.从图中的几何关系可知. ⑥ ⑦ (2)设粒子在磁场中运动的速度为,从Q到M点运动的时间为,则有 ⑧ ⑨ 带电粒子自P点出发到M点所用的时间为为 ⑩ 联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式.并代入数据得 11 全国卷219. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子 M.N质量相等.所带电荷的绝对值也相等.现将M.N从虚线上的O 点以相同速率射出.两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所 示.点a.b.c为实线与虚线的交点.已知O点电势高于c 点.若不计 重力.则 A. M带负电荷.N带正电荷 B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力 做功 D. M在从O点运动至b点的过程中.电场力对 它做的功等于零 答案BD [解析]本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以M点从O点到b点的过程中电场力对粒子做功等于零,D正确.根据MN粒子的运动轨迹可知N受到的电场力向上M受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A错.o到a的电势差等于o到c的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得a与c两点的速度大小相同,但方向不同,B对. 山东卷20.如图所示.在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q.x轴上的P点位于的右侧.下列判断正确的是( ) A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同 B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同 C.若将一试探电荷+q从P点移至O点.电势能增大 D.若将一试探电荷+q从P点移至O点.电势能减小 答案:AC 考点:电场线.电场强度.电势能 解析:根据等量正负点电荷的电场分布可知.在x轴上还有一点与P点电场强度相同.即和P点关于O点对称.A正确.若将一试探电荷+q从P点移至O点.电场力先做正功后做负功.所以电势能先减小后增大.一般规定无穷远电势为零.过0点的中垂线电势也为零.所以试探电荷+q在P点时电势能为负值.移至O点时电势能为零.所以电势能增大.C正确. 提示:熟悉掌握等量正负点电荷的电场分布.知道.即电场力做正功.电势能转化为其他形式的能.电势能减少,电场力做负功.其他形式的能转化为电势能.电势能增加.即. 四川卷20.如图所示.粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷.带负电的小物体以初速 度v1从M点沿斜面上滑.到达N点时速度为零.然后下滑回到M点.此时速度为 V2(v2<v1).若小物体电荷量保持不变.OM=ON.则 A.小物体上升的最大高度为 B.从N到M的过程中.小物体的电势能逐渐减小 C.从M到N的过程中.电场力对小物体先做负功后做正功 D.从N到M的过程中.小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(08年西南师大附中月考)(20分)如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为Bx轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E,方向与y轴的夹角θ为45且斜向上方. 现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v0y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点(图中未标出)进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45.不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大.求:

(1)离子在磁场中运动的半径R,并求出离子第一次出磁场的位置C点的横坐标;

(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;

(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小。

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我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由航天飞机搭载升空,科学家用阿尔法磁谱仪进行了太空实验,探测宇宙中是否有反物质.反物质的原子由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成.与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等统称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图10-3-17所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场方向(O′O)进入横截面为ACDE的匀强磁场区域时速度相同,且氢原子核()在Ox轴上的偏转距离恰为其轨道半径的一半,则可以预言反氢核()与反氦核()的轨迹及其在Ox轴上的偏转距离x1和x2,如果预言正确,那么,当人们观测到这样的轨迹时,就可证明已经测到了反氢核和反氦核.

图10-3-17

    若已知氢原子核的质量为m,电量为e,匀强磁场的磁感应强度为B,氢原子核进入匀强磁场的速度为v,匀强磁场的横截面ACDE为矩形区域,O′O为矩形区域的中垂线,O为x轴上的坐标原点.试求:

(1)反氢核()反氦核()的轨道半径.

(2)反氢核()与反氦核()在Ox轴上的偏转距离和.

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(2013安徽师大摸底)如图所示,在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计).则下列说法正确的是(   )

A.若v一定,θ越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

B.若v一定,θ越大,则粒子在离开磁场的位置距O点越远

C.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的角速度越大

D.若θ一定,v越大,则粒子在磁场中运动的时间越短

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1998年6月,我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空,探测宇宙中是否有反物质.我们知道物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成,原子核是由质子和中子组成,而反物质的原子则是由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成.与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等均称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图14所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场B方向()进入横截面为MNPQ的磁谱仪时速度相同,若氢()原子核在Ox轴上的偏转位移为,且恰为其轨道半径的一半.

(1)请画出反氢核()和反氦核()的轨迹;

(2)求出它们在Ox轴上的偏转位移

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1998年6月,我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由发现号航天飞机搭载升空,探测字宙中是否有反物质.我们知道物质的原子是由带正电的原子核及带负电的电子组成,原子核是由质子和中子组成,而反物质的原子则是由带负电的反原子核及带正电的正电子组成,反原子核由反质子和反中子组成,与质子、中子、电子等这些物质粒子相对应的反质子、反中子、反电子等均称为反粒子.由于反粒子具有与相应粒子完全相同的质量及相反的电磁性质,故可用下述方法探测:如图所示,设图中各粒子或反粒子沿垂直于匀强磁场B方向()进入横截面为MNPQ的磁谱仪时速度相同,若氢()原子核在Ox轴上的偏转位移为x0,且恰为其轨道半径的一半.

(1)请画出反氢核()和反氦核(He)的轨迹;

(2)求出它们在Ox轴上的偏转位移x1和x2.

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