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【题目】如图所示,真空中直角坐标系XOY,在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场,第三象限内有一对平行金属板M、N,两板间距为d。所加电压为U,两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动,从A点(﹣L,0)垂直于x轴进入第二象限,从P(0,2L)进入第一象限,然后离子垂直于x轴离开第一象限,不计离子的重力,求:

(1)离子在金属板间运动速度V0的大小

(2)离子的比荷q/m

(3)从离子进入第一象限开始计时,离子穿越x轴的时刻

【答案】(1);(2);(3)t= n∈(0,1,2,……)

【解析】

试题(1)离子在板间做直线运动,电场力与洛伦兹力平衡

qE=qv0B0

(2)离子在第二象限内做类平抛运动,离子在P点时沿y轴方向的分速度为v0,设沿x方向的分速度为vx

2L=v0t L=vxt vx=v0

离子在P点时的速度与y轴正方向成450角,此时v=v0

由几何关系可以确定离子在第一象限的轨道半径为r=2L

根据qvB=m可得=

(3)离子在第一、第二象限内的轨迹如图所示

离子的周期T=2π-

离子第一次在第一象限内运动的时间t′

离子穿过x轴的时刻为t=n+t′=n∈(0,1,2,……)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个质量为m、带电荷量为q的粒子,从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入,当入射速度为v时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使粒子的入射速度变为仍能恰好穿过电场,则必须再使(  )

A. 粒子的电荷量变为原来的

B. 两板间电压减为原来的

C. 两板间距离变为原来的4

D. 两板间距离变为原来的2

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【题目】如图,为传送带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=37°,A、B两端相距L=5.0m,质量为M=10kg的物体以v0=6.0m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为0.5。传送带顺时针运转的速度v=4.0m/s,(g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)物体从A点到达B点所需的时间;

(2)若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少(其他条件不变)?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】平直公路上行驶的a车和b车,其位移时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是

A. a车的速度是2m/s

B. t=3s时,ab两车的速度相等,相距最远

C. b车的初速度是8m/s

D. t=0sa车和b车之间的距离为9m

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学利用如下装置研究匀变速直线运动的规律。打点计时器所连交变电源的频率为50 Hz。某次从斜面顶端由静止释放小车打出的纸带如下图所示,取A、B……等七个计数点,相邻计数点间还有四个计时点未画出。请依据纸带信息或数据回答以下问题。

(1)相邻计数点间的时间间隔T=_______s;

(2)打D点时小车的瞬时速度_______m/s(保留两位小数);

(3)小车运动过程中的加速度_______m/s2(保留两位小数)。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图为一质点做直线运动的v﹣t图象,下列说法正确是(   )

A. 18s22s时间内,质点的位移为24m

B. 18秒时质点速度反向

C. 整个过程中,E点处质点离出发点最远

D. 整个过程中,CE段的加速度最大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中,金属框架ABC固定在水平面内,ABBC间夹角为θ,光滑导体棒DE在框架上从B点开始在外力作用下以速度v向右匀速运动,导体棒与框架足够长且构成等腰三角形电路若框架与导体棒单位长度的电阻均为R,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触,下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是( )

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对于车厢静止于竖直车厢壁上;当车的加速度增大时,则  

A. 物块M受到的摩擦力增大 B. 物块M对车厢壁的压力增大

C. 物块M仍能相对于车厢壁静止 D. 物块M受静摩擦力减小

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某实验小组想通过如图1所示的实验装置来探究功与速度变化的关系。实验中通过改变拉伸的橡皮筋的条数来改变外力对小车做功W的数值,用速度传感器测出每次小车获得的速度v

1)下列关于本实验的说法中正确的是____________

A.本实验需要先平衡摩擦力

B.实验中必须测出小车的质量m

C.实验中必须测出橡皮筋对小车做功的具体数值

D.每次所用的橡皮筋应该是相同规格,且每次都拉伸到同一位置

2)某次实验中同学们通过速度传感器得到小车沿木板运动的速度随时间变化的关系图象如图2所示,图中0~t1内的图线为曲线,t1~t2内的图线为直线。由此可知,该实验中存在的不当之处是_____________

3)同学们纠正不当之处后,先后用一根、两根、三根、四根、五根橡皮筋做实验,通过速度传感器测出小车各次获得的速度,并画出v2W图象如图3所示。测得该图线的斜率为k,由此可以计算出本实验中所用的小车的质量为_________

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同步练习册答案