练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    （2008?广州一模）如图所示，竖直平面坐标系xOy的第一象限，有垂直：xOy面向外的水平勻强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E第四象限有垂直xOy為面向里的水平匀强电场，大小E'=2E 第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道，轨道最髙点与坐标原点O相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于N．一质量为m的带电小球从y轴上（y＞0）的P点沿工轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点O，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过N点水平进入第四象限，并在电场中运动?（已知重力加速度为g）
    （1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量．
    （2）P点距坐标原点O至少多高？
    （3）若该小球以满足（2）中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过N点开始计时，经时间t=2
    R
    g
    ，小球距N点的距离s为多远？
    分析：带电小球进入正交的电场与磁场后，做匀速圆周运动，则重力与电场力平衡，仅由洛伦兹力提供向心力，所以由电场强度方向可确定小球的电性．小球恰能通过轨道最高点，则由重力提供向心力，从而求出最小距离．小球从O到N点仅有重力做功，其机械能守恒．而进入电场后，在x方向小球做匀速直线运动，而y方向做初速度为零的匀加速直线运动．所以由运动与力关系可求出到N点的距离．
    解答：解：（1）小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡，qE=mg  ①
     得q=
    mg
    E
       ②
     小球带正电．
     （2）小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，设匀速圆周运动的速度为v、轨道半径为r．
     有：qvB=m
    v2
    r
      ③
     小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，有：mg=m
    v2
    R
      ④
     由③④得：r=
    m
    		gR
    Bq
    ⑤
     PO的最小距离为：y=2r=2
    m
    		gR
    Bq
    =
    2E
    B
    R
    g
    ⑥
     （3）小球由O运动到N的过程中机械能守恒：mg?2R+
    1
    2
    mv2=
    1
    2
    mv
    2
    N
    ⑦
     由④⑦得：vN=
    		4Rg+v2
    =
    		5gR
    ⑧
     根据运动的独立性可知，小球从N点进入电场区域后，在x轴方向以速度vN做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则沿x轴方向有：x=vNt⑨
     沿电场方向有：y=
    1
    2
    at2    ⑩
     a=
    qE′
    m
    =
    2qE
    m
    =2g    ?
     t时刻小球距N点：s=
    		x2+d2
    =6R
    点评：除考查小球在磁场中做匀速圆周运动的模型外，还涉及了小球在电场中做类平抛运动的模型．同时小球在仅受重力下能通过最高点的条件．
    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：

    （2008?广州一模）用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．
    （1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：
    该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑
    该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑
    ．
    （2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a-F图线是图中的
    C
    C
    （将选项代号的字母填在横线上）．

    （3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz．下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a=
    (s3+s4-s2-s1)f2
    100
    (s3+s4-s2-s1)f2
    100
    ．根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为
    0.60
    0.60
    m/s2（结果保留两位有效数字）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州一模）如图所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电油滴恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州一模）北京奥运会场馆建设中，大量采用环保新技术，如场馆周围的路灯用太阳能电池供电、洗浴热水能过太阳能集热器产生等．太阳能产生于太阳内部的核聚变，其反应方程是（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州一模）如图（a）所示，竖直轻弹簧下端与放在水平地面上的物块A相连．上端与物块B相连．物块C在B的正上方某处自由落下，与B碰撞后粘合在一起．在物块C正上方放置一个速度传感器，以测量C下落的速度vC；在物块A的正下方放置一个压力传感器，以测量物块A对地面的压力N，得到如图（b）所示v-t和N-t图线，图中纵坐标轴上的P、v1、v2为已知量．已知弹簧的劲度系数为k，A、B、C三个物块的质量相等且都可视为质点，重力加速度为g，求：
    （1）每个物块的质量．
    （2）从t1到t2，BC粘合体对弹簧做的功多大？
    （3）为使BC粘合体向上反弹到最大高度时，物块A对地面的压力恰好为零，则C物开始下落时与B物块的距离应多大？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州一模）（多选题）为了研究磁通量变化时感应电流的方向，先通过如图所示确定电流通过检流计时指针的偏转方向．下面为实验过程的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中方向关系正确的是 （　　）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案