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【題目】如圖所示,在平面直角坐標系xoy的第二象限內有平行于y軸的勻強電場,電場強度大小為E,方向沿y軸負方向。在第一、四象限內有一個半徑為R的圓,圓心坐標為(R,0),圓內有方向垂直于xoy平面向里的勻強磁場。一帶正電的粒子(不計重力),以速度為v0從第二象限的P點,沿平行于x軸正方向射入電場,通過坐標原點O進入第四象限,速度方向與x軸正方向成,最后從Q點平行于y軸離開磁場,已知P點的橫坐標為。求:

1)帶電粒子的比荷;

2)圓內磁場的磁感應強度B的大。

3)帶電粒子從P點進入電場到從Q點射出磁場的總時間。

【答案】1 2 3

【解析】

(1)由水平方向勻速直線運動得

2h=v0t1

豎直向下的分速度

由豎直方向勻加速直線運動知vy=at1,加速度為

根據以上式解得

(2)粒子進入磁場的速度為v,有

粒子運動軌跡如圖所示

由幾何關系得,粒子在磁場中作勻速圓周運動的軌道半徑為

r=R

由洛倫茲力提供向心力可知

解得

(3)粒子在磁場中運動的時間為

粒子在磁場中運動的周期為,粒子在電場中運動的時間為

粒子運動的總時

代入數據得:

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】指針式多用電表是實驗室中常用的測量儀器.

1)如圖所示為某同學設計的多用電表的原理示意圖.虛線框中S為一個單刀多擲開關,通過操作開關,接線柱B可以分別與觸點12、3接通,從而實現使用多用電表測量不同物理量的功能.關于此多用電表,下列說法中正確的是________(選填選項前面的字母)

A.當S接觸點1時,多用電表處于測量電流的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆

B.當S接觸點2時,多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆

C.當S接觸點2時,多用電表處于測量電阻的擋位,其中接線柱B接的是黑表筆

D.當S接觸點3時,多用電表處于測量電壓的擋位,其中接線柱B接的是紅表筆

2)用實驗室的多用電表進行某次測量時,指針在表盤的位置如圖所示.

A.若所選擋位為直流50 mA擋,則示數為________mA.

B.若所選擋位為電阻×10 Ω擋,則示數為________Ω.

3)用表盤為圖所示的多用電表正確測量了一個約15 Ω的電阻后,需要繼續測量一個阻值約2 kΩ的電阻.在用紅、黑表筆接觸這個電阻兩端之前,請選擇以下必須的步驟,并按操作順序逐一寫出步驟的序號:________.

A.將紅表筆和黑表筆接觸 B.把選擇開關旋轉到“×100”位置

C.把選擇開關旋轉到“×1 k”位置 D.調節歐姆調零旋鈕使表針指向歐姆零點

4)某小組同學們發現歐姆表的表盤刻度線不均勻,分析在同一個擋位下通過待測電阻的電流I和它的阻值Rx關系,他們分別畫出了如圖所示的幾種圖象,其中可能正確的是__(選填選項下面的字母)

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz,當地重力加速度為g=9.80m/s2。實驗中該同學得到的一條點跡清晰的完整紙帶如圖(b)所示。紙帶上的第一個點記為O,另選連續的三個點A、BC進行測量,圖中給出了這三個點到O點的距離hA、hBhC的值;卮鹣铝袉栴}(計算結果保留3位有效數字)

1)打點計時器打B點時,重物速度的大小vB= m/s;

2)通過分析該同學測量的實驗數據,他的實驗結果是否驗證了機械能守恒定律?簡要說明分析的依據。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置——環形加速器,環形區域內存在垂直紙面向外的勻強磁場。質量為m、電荷量為+q的粒子在環中做半徑為R的圓周運動。A、B為兩塊中心開有小孔的極板,原來電勢都為零,每當粒子飛經A板時,A板電勢升高為+UB板電勢仍保持為零,粒子在兩極板間的電場中加速。每當粒子離開電場區域時,A板電勢又降為零,粒子在電場一次次加速下動能不斷增大,而在環形區域內繞行半徑不變(設極板間距遠小于R)。下列關于環形加速器的說法中正確的是( )

A. 環形區域內的磁感應強度大小Bn與加速次數n之間的關系為

B. 環形區域內的磁感應強度大小Bn與加速次數n之間的關系為

C. AB板之間的電壓可以始終保持不變

D. 粒子每次繞行一圈所需的時間tn與加速次數n之間的關系為

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【題目】如圖所示,輕質彈簧一端固定,另一端與一質量為m、套在粗糙豎直固定桿A處的圓環相連,彈簧水平且處于原長。圓環從A處由靜止開始下滑,到達C處的速度為零,。如果圓環在C處獲得一豎直向上的速度v,恰好能回到A處。彈簧始終在彈性限度內,重力加速度為g,則

A.AC的下滑過程中,圓環的加速度一直減小

B.A下滑到C過程中彈簧的彈勢能增加量小于mgh

C.AC的下滑過程中,克服摩擦力做的功為

D.上滑過程系統損失的機械能比下滑過程多

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內,AB為水平放置的絕緣粗糙軌道,CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道,ABCD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接,圓弧的圓心為O,半徑R=0.50m,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場強度的大小E=1.0×104N/C,現有質量m=0.20kg,電荷量q=8.0×10-4C的帶電體(可視為質點),從A點由靜止開始運動,已知SAB=1.0m,帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數均為0.5,假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.求:(取g=10m/s2

1)帶電體運動到圓弧軌道C點時的速度大。

2)帶電體最終停在何處.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強磁場分在平面直角坐標系的整個第I象限內,磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里,一質量為m、電荷暈絕對值為q、不計重力的粒子,以某速度從0點沿著與y軸夾角為30°的方向進入磁場,運動到A點時,粒子速度沿x軸正方向,下列判斷正確的是

A粒子帶正電

B粒子由O到A經歷的時間為

C若已知A到x軸的距離為d,則粒子速度大小為

D離開第I象限時,粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根相距L=0.5 m的光滑平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內,導軌的左端用R=3 Ω的電阻相連,導軌電阻不計,導軌上跨接一電阻r=1 Ω的金屬桿ab,質量m=0.2 kg,整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度B=2 T,現對桿施加水平向右的拉力F=2 N,使它由靜止開始運動,求:

1)桿能達到的最大速度vm為多大?

2)若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中通過的位移x1=10 m,電阻R上產生的電熱QR為多少?

3)若桿達到最大速度后撤去拉力,則其繼續向前運動的最大位移x2多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示。這臺加速器由兩個銅質D形盒D1D2構成,其間留有空隙,下列說法正確的是

A. 回旋加速器交流電的周期等于帶電粒子圓周運動周期的一半

B. 利用回旋加速器加速帶電粒子,要提高加速粒子的最終能量,應盡可能增大磁感應強度BD形盒的半徑R

C. 回旋加速器的加速電壓越大,帶電粒子獲得的最大動能越大

D. 粒子每次經過D型盒狹縫時,電場力對粒子做功一樣多

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