【题目】如图所示,在xoy坐标系中,y>0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出)。现有一质量为m,电荷量大小为-q(重力不计)的带电粒子,以初速度v0(v0沿x轴正方向)从y轴上的a点出发,运动一段时间后,恰好从x轴上的d点第一次进入磁场,然后从O点第—次离开磁场。已知oa=L,od=2L,求
(1)电场强度;
(2)磁感应强度的大小和方向。
【答案】(1) (2)
【解析】
运用运动的合成与分解,结合牛顿第二定律与运动学规律结合即可求出E的大小;洛伦兹力提供向心力结合圆周运动的规律,再与几何关系结合可求磁感应强度的大小;根据左手定则确定磁感应强度的方向;
解:(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动
x方向:①
y方向:②
根据牛顿第二定律得:③
由①②③式得:电场强度
(2)设粒子在电场中出射时,沿y方向的速度大小为vy,速度方向与x轴正方向的夹角为α,
y方向:④
联立①②④式得:
,所以
所以粒子进入磁场时速度大小:⑤
画出粒子的运动轨迹如图,根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里
根据洛伦兹力提供向心力有:⑥
根据几何关系有:⑦
由⑤⑥⑦式得:
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【题目】一根轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球(可视为质点),从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧,如图所示。若以小球下落点为x轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最大位置为H,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;小球下落过程中加速度a,速度v,弹簧的弹力F,弹性势能变化的图像正确的是
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,通过L1、L2中的电流相同,L1、L2中的电流方向垂直纸面向里,L3中的电流方向垂直纸面向外,在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线,则该导线受到的安培力的方向为
A. 指向L1 B. 指向L2
C. 指向L3 D. 背离L3
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【题目】如图甲所示为一电源路端电压与电流关系的函数图象,把此电源接在如图乙所示的电路中,其中R1=1 Ω,R2=R3=2 Ω。则下列说法中错误的是 ( )
A. 若C、D间连一电容为C=20μF的电容器,则电容器所带电荷量是1.5×10-5C
B. 若C、D间用一导线连接,则电源效率最高
C. 若在C、D间连一个理想电流表,其读数是0.375 A
D. 若在C、D间连一个理想电压表,其读数是0.75 V
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【题目】如图所示,平行导轨倾斜放置,倾角θ=37°,匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=T,质量为m=1kg的金属棒ab垂直放在导轨上,ab与导轨平面间的动摩擦因数μ=0.25。ab的电阻r=1Ω,平行导轨间的距离L=1m, R1 =R2=4Ω,导轨电阻不计,ab由静止开始下滑运动x=3.5m后达到匀速。sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)ab在导轨上匀速下滑的速度多大?
(2)ab由静止到匀速过程中电路产生的焦耳热为多少?
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【题目】(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____.
A.调节斜槽末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).已知小方格纸的边长L=2.5cm.g取10m/s2.请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:
①根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0=________.
②小球运动到b点的速度是_________s .
③从抛出点到b点所经历的时间是_______.
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【题目】如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L标有“6V 12W”字样,电动机线圈的电阻RM=0.5Ω.若灯泡恰能正常发光且电动机转动,以下说法中正确的是( )
A. 电动机的输入功率是12W B. 电动机的输出功率12W
C. 电动机的热功率是12W D. 整个电路消耗的电功率是22W
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【题目】如图所示,质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上,整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现给环一向右的初速度(),则( )
A. 环将向右减速,最后匀速
B. 环将向右减速,最后停止运动
C. 从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能是
D. 从环开始运动到最后达到稳定状态,损失的机械能
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【题目】如图,电源电压不变,R0为定值电阻,闭合开关S,向左移动滑片P的过程中( )
A. 电压表示数变大 B. 电压表示数变小
C. 电流表示数变大 D. 电流表示数变小
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