练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2011?兴宁区模拟）在水平光滑的绝缘桌面内建立如图所示的直角坐标系，将第Ⅰ、Ⅱ象限称为区域一，第Ⅲ、Ⅳ象限称为区域二，其中一个区域内只有匀强电场，另一个区域内只有大小为2×10-2T、方向垂直桌面的匀强磁场．把一个荷质比为
    qm
    =2×108C/kg的正电荷从坐标为（0，-l）的A点处由静止释放，电荷以一定的速度从坐标为（1，0）的C点第一次经x轴进入区域一，经过一段时间，从坐标原点O再次回到区域二．
    （1）指出哪个区域是电场、哪个区域是磁场以及电场和磁场的方向．
    （2）求电场强度的大小．
    （3）求电荷第三次经过x轴的位置．
    分析：（1）由A静止释放到C的运动可知区域二是电场，区域一为磁场；由运动方向可判断电场和磁场的方向．
    （2）电荷在区域二中做匀加速直线运动，进入区域一后做匀速圆周运动，应用运动学公式和圆周运动的半径公式即可求出电场强度的大小．
    （3）电荷从坐标原点O第二次经过x轴进入区域Ⅱ，速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中做类平抛运动，在电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在垂直于电场的方向上做匀速直线运动，应用平抛运动的知识可求解．
    解答：解：
    （1）由对电荷的运动描述可知区域一是磁场，方向垂直纸面向里．区域二是电场，方向由A指向C．
    （2）设电场强度的大小为E，电荷从C点进入区域Ⅰ的速度为v．从A到C电荷做初速度为零的匀加速直线运动，且过C点时速度方向与x轴正方向成45°角，则有：
    v2=2as=2
    qE
    m
    s
    电荷进入区域Ⅰ后，在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，运动轨迹如图，有：
    qvB=
    mv2
    r

    由题意及几何关系有：
    q
    m
    =2×108C/kg    ，B=2×10-2T，s=
    		2
    m，r=
    		2
    2
    m
    由以上各式可得：E=
    		2
    ×104V/m    ．
    （3）电荷从坐标原点O第二次经过x轴进入区域Ⅱ，速度方向与电场方向垂直，电荷在电场中做类平抛运动，设经过时间t电荷第三次经过x轴．有：
    tan45°=
    1
    2
    at2
    vt

    解得：t=2×10-6s
    所以：x=
    vt
    cos45°
    =8m
    即电荷第三次经过x轴上的坐标为（8，0）．
    答：（1）区域一是磁场，方向垂直纸面向里．区域二是电场，方向由A指向C．
    （2）电场强度的大小为
    		2
    ×104V/m
    （3）电荷第三次经过x轴上的坐标为（8，0）．
    点评：粒子进入有边界的磁场，由于边界条件的不同，而出现涉及临界状态的临界问题，可以根据边界条件确定粒子的轨迹、半径、在磁场中的运动时间等．解决此类问题常用的方法：画图→动态分析→找轨迹．（这类题目关键是作图，图画准了，问题就解决了一大半，余下的就只有计算了──这一般都不难．）
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?兴宁区模拟）气垫导轨是常用的一种实验仪器．它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦．我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：
    a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB．
    b．调整气垫导轨，使导轨处于水平．
    c．在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上．
    d．用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1．
    e．按下电钮放开卡销，同时使记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作．当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2．
    （1）实验中还应测量的物理量是
    B的右端至D板的距离L2
    B的右端至D板的距离L2
    ．
    （2）利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是
    mA
    L1
    t1
    -mB
    L2
    t2
    =0
    mA
    L1
    t1
    -mB
    L2
    t2
    =0
    ．
    （3）利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？
    能
    能
    ．如能，请写出表达式
    EP=
    1
    2
    mA
    L12
    t12
    +
    1
    2
    mB
    L22
    t22
    EP=
    1
    2
    mA
    L12
    t12
    +
    1
    2
    mB
    L22
    t22
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?兴宁区模拟）如图所示，元宵佳节，室外经常悬挂红灯笼烘托喜庆的气氛，若忽略空气分子间的作用力，大气压强不变，当点燃灯笼里面的蜡烛燃烧一段时间后，灯笼内的空气（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?兴宁区模拟）氦3与氘的核聚变发电不产生温室气体排放，不产生放射性物质，是一种十分清洁、安全和符合环境保护要求的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义，这种核反应方程可以表示为23He+12H→34Li+X，23He与12H和34Li的质量分别为：m1，m2，m3其中X为某一粒子的代替符号，则下列选项正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2011?兴宁区模拟）平凸透镜的弯曲表面是个曲面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径，把一个平凸透镜压在一块平面玻璃上，让红光从上方射入，如图所示，则从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间的圆环状红色条纹，这些环状条纹叫牛顿环，下列关于牛顿环的说法正确的是（　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案