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【题目】如图所示,在匀强电场中建立直角坐标系xOyy轴竖直向上,一质量为m、电荷量为+q的微粒从x轴上的M点射出,方向与x轴夹角为θ,微粒恰能以速度v做匀速直线运动,重力加速度为g.

(1)求匀强电场场强E

(2)若再叠加一圆形边界的匀强磁场,使微粒能到达x轴上的N点,MN两点关于原点O对称,距离为L,微粒运动轨迹也关于y轴对称.已知磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直xOy平面向外,求磁场区域的最小面积S及微粒从M运动到N的时间t.

【答案】(1),方向竖直向上 (2) 

【解析】

试题

1)当微粒在电场中做匀速直线运动时,它所爱的电场力与重力平衡。所以有:qEmg=0 ①2分)

式可解得:1分)

E的方向竖直向上 (1分)

2) 微粒在磁场中运动,由洛仑兹力和向心力公式得:

2分)

式得:

如图所示,当PQ为圆形磁场的直径时,圆形磁场面积最小。(3分)

由几何知识可得:r=Rsinθ ⑤2分)

其面积

又由圆周运动规律可得:1分)

根据几何关系可知偏转角为,则在磁场中运动的时间:

2分)

1分)

且有1分)

故微粒从M运动到N的时间:11) (2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】在室内自行车比赛中,运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m,做圆周运动的半径为R,重力加速度为g,则下列说法正确的是

A. 运动员做圆周运动的角速度为vR

B. 如果运动员减速,运动员将做离心运动

C. 运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m

D. 将运动员和自行车看做一个整体,则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速运动.然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速运动,他设计的具体装置如图所示.在小车A后连着纸带,电磁打点计时器电源频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.

(1)若已得到打点纸带如图所示,并将测得的各计数点间距离标在图上,A点是运动起始的第一点,则应选 _______ 段来计算A的碰前速度,应选_________段来计算AB碰后的共同速度(以上两格填“AB’’“BC"“CD""DE”).

(2)已测得小车A的质量m1=0.40kg,小车B的质量m2=0.20kg,由以上测量结果可得:碰前m1v1+m2v2=____________ kgm/s;碰后m1v1'+m2v2'= _________kgm/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】某学习小组的同学欲探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系,在实验室设计了如图所示甲、乙两套装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为弹簧秤,P为小桶(内有沙子),一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置.

(1)如果忽略滑轮与绳间的摩擦,但不能忽略滑轮的质量,小组成员认为:①甲图中弹簧秤的示数即为小车受到的拉力大小;②乙图中弹簧秤示数的二倍为小车受到的拉力大小.请判断两种分析是否正确,若不正确,请指明并简要说出不正确的原因_______.

(2)选择了上述一种合理的方法后,要顺利完成该实验,除图中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还必需的两个实验仪器是________________________________.

(3)该实验中发现小车受到的阻力对实验结果影响较大,在长木板保持水平的情况下,请你利用该装置测出小车受到的阻力,其方法是_______________________

(4)在上述实验操作中,打点计时器使用的交流电频率为50Hz,某同学打出的一段纸带如下图所示,OABF为打点计时器连续打出的计时点,根据图中数据求出小车运动时与纸带上E点相对应的瞬时速度vE______m/s.(结果保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,圆a和椭圆b是位于地球赤道平面上的卫星轨道,其中圆a是地球同步轨道。现在有A、B两颗卫星分别位于a、b轨道运行,但运行方向与地球自转方向相反.已知A、B的运行周期分别T1、T2,地球自转周期为T0,P为轨道b的近地点。则有( )

A. 卫星A是地球同步卫星

B. 卫星B在P点时动能最大

C. T0=T1

D. T1<T2

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【题目】某金属在光的照射下产生光电效应,其遏止电压Uc与入身射光频率v的关系图像如图所示。则由图像可知( )

A. 入射光频率越大,该金属的逸出功越大

B. 入射光的频率越大,则遏止电压越大

C. 由图可求出普朗克常数

D. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

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【题目】利用如图所示图装置做验证机械能守恒定律实验。

1)除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________________

A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)

2)实验中,先接通电源,再释放重物,得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点ABC,测得它们到起始点O的距离分别为hAhBhC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量_____,动能变化量_____

3)大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是_________________

A.利用公式计算重物速度

B.利用公式计算重物速度

C.存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D.没有采用多次实验取平均值的方法

4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确_____________________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】下列说法正确的是(  )

A. 在两分子间距离增大的过程中,分子间的作用力一定减小

B. 表示阿伏加德罗常数,M表示铜的摩尔质量,表示实心铜块的密度,那么铜块中一个铜原子所占空间的体积可表示为

C. 滴入水中的红墨水很快散开说明液体内存在表面张力

D. 物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多

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【题目】如图所示,处于原长的水平轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端贴靠置于粗糙的水平面上O点的质量m的小物块,现对物块施加水平向左的恒力F0,物块向左运动至最远点P点时立即撤去F0,结果物块恰好返回O点静止,已知OP=x0,重力加速度为g,则(

A. 物块在O点向左运动时刻加速度大小为

B. 物块在P点时刻,弹簧的弹性势能为

C. 物块与水平面摩擦力因数μ=

D. 物块向左运动速度最大的位置与返回向右运动速度最大的位置不在同一点

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