【题目】由于芝麻总是从下往上开花的,人们经常用“芝麻开花节节高”形容人们步步高升、生活越过越好之意。通过控制电场和磁场,可以利用带电粒子的运动轨迹描绘“芝麻开花节节高”的景象。如图甲,在挡板MN下方有竖直向下的匀强电场,一个质量为m=10﹣3kg,电荷量q=﹣0.1C的微粒以v=2m/s向上匀速运动,选取微粒运动到距离挡板L=5m的O点为零时刻,施加一个如图乙做周期性变化的磁场,磁感应强度大小为B=0.1T,选择垂直纸面向里为磁场的正方向。重力加速度g=10m/s2,计算结果可以用π表示。试求:
(1)电场强度的大小;
(2)带电微粒在t=2s时距离O点距离;
(3)带电微粒从O点到挡板需要的时间。
【答案】(1)0.1N/C(2)(4﹣0.8π)m(3)(2.5+1.2π)s
【解析】
(1)微粒向上匀速运动,由受力平衡可知:qE=mg
代入数据解得:E=0.1N/C
(2)加了磁场后,微粒在重力、电场力、洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,且洛伦兹力提供向心力即:
代入数据解得:R=0.2m
微粒运动一周的时间T,则
解得:T=(0.2π)s
结合图乙可画微粒的运动轨迹,由于0.6π<2<0.8π,所以微粒正向上匀速运动,距离O点距离h
则有:h=v(t﹣2T)
解得:h=(4﹣0.8π)m
(3)由于O点到挡板距离1.2π<5<1.6π,所以微粒从O点到挡板需要的时间t0
则:t0=+6T
代入数据解得t0=(2.5+1.2π)s
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。
A.气体温度一直降低
B.气体内能一直增加
C.气体一直对外做功
D.气体一直从外界吸热
E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小,ab始终保持静止,下列说法正确的是
A. ab中的感应电流方向由b到a
B. ab中的感应电流逐渐减小
C. ab所受的安培力保持不变
D. ab所受的静摩擦力逐渐减小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。闭合线圈下落后,刚好匀速进入磁场区,进入过程中,线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是( )
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图是研究平抛运动的两个演示实验,图丙中当用锤子击打钢片时,A球水平飞出,B球自由下落,通过听声音知道两球在空中的运动时间相同,本实验说明平抛运动在______方向是____________运动;丁图中电动小车上方有一电磁铁,通电时车子向左匀速运动,电磁铁吸住小钢球,钢球正下方有一碗D,小车在水平桌面上运动时,切断电源,钢球恰落在碗内,本实验说明平抛运动在_______方向是__________运动.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】人造地球卫星绕地球旋转时,既具有动能又具有引力势能(引力势能实际上是卫星与地球共有的,简略地说此势能是人造卫星所具有的)。设地球的质量为M,半径为R,取离地无限远处为引力势能零点,则距离地心为r,质量为m的物体引力势能为(G为引力常量),假设质量为m的飞船在距地心r1的近地点速度为v1,下列说法中正确的是( )
A. 飞船在椭圆轨道上正常运行时具有的机械能
B. 飞船在椭圆轨道距离地心r2时的速度大小
C. 地球的第一宇宙速度
D. 该飞船在近地点的加速度为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,高为h光滑水平平台上有一个质量为m的物块,在绝缘水平面有一个质量也为m、电荷量为q的带正电的小球,平台下面有水平向右电场强度为E的匀强电场,小球用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块,且小球始终没有离开绝缘水平面,不计一切摩擦.当小球从平台的边缘处由静止向右前进位移h时,物块的速度v是( )
A. v= B. v= C. v= D. v=
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动,m1在地面,m2在空中。此时,力F与水平方间成θ角,弹簧中弹力大小为F1,弹簧轴线与水平方向的夹角为α,m1受地面的摩擦力大小为f,则下列正确的是( )
A. θ一定大于α
B. θ可能等于α
C. F一定小于F1
D. F一定大于f
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在“探究力的合成的平行四边形定则”实验中,把橡皮筋一端用图钉固定于A点,同时用两个弹簧测力计通过细线将橡皮筋的另一端拉到O点,这时除需记录O点位置和两条细线的方向外,还需记录( )
A. 橡皮筋的方向
B. 两条细线间的夹角
C. 橡皮筋伸长的长度
D. 两个弹簧测力计的示数
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com