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【题目】如图甲所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场.匀强磁场分为ⅠⅡ两个区域,其边界为MNPQ,磁感应强度大小均为B,方向如图所示,Ⅰ区域高度为dⅡ区域的高度足够大.一个质量为m、电量为q的带正电的小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入电、磁复合场后,恰能做匀速圆周运动.

图甲 图乙

(1)求电场强度E的大小;

(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求带电小球释放时距MN的高度h

(3)若带电小球从距MN的高度为3hO'点由静止开始下落,为使带电小球运动一定时间后仍能回到O'点,需将磁场Ⅱ向下移动一定距离(如图乙所示),求磁场Ⅱ向下移动的距离y及小球从O'点释放到第一次回到O'点的运动时间T

【答案】1 2 3

【解析】1)带电小球进入复合场后恰能做匀速圆周运动,则电场力与重力平衡,得

2+2分)

2)只有小球从进入磁场的位置离开磁场,做竖直上抛运动,才能恰好回到O

2+2+2=6分)

解得:2分)

3)当带电小球从距MN的高度为3 hO'点由静止开始下落时,应有

2+1分)

画出粒子的运动轨迹,如右图所示,在中间匀速直线运动过程中,粒子的速度方向与竖直方向成30°角,根据几何关系,可得

2分)

粒子自由落体和竖直上抛的总时间

1分)

粒子圆周运动的总时间

2分)

粒子匀速直线运动的总时间

1分)

一个来回的总时间

1分)

练习册系列答案
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【题目】三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场,出现如图所示的轨迹,则可以判断(  )

A. 它们在电场中运动时间相同

B. AB在电场中运动时间相同,C先飞离电场

C. C进入电场时的速度最大,A最小

D. 电场力对C做功最小

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【题目】某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动,实验中使用的电磁打点计时器的打点周期为T,他的实验步骤如下:

①按图甲安装好实验器材;

②让拖着纸带的小车沿平板斜面开始向下运动,接通电源,重复几次;

③选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始比较密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如图乙中0126点所示;

④测量相邻两个计数点之间的距离,分别记作s1s2s3s6

⑤通过测量和计算,判断出小车沿平板斜面做匀变速直线运动。

1)在上面甲图中,图中明显存在的问题是_____________________;电源应该接________电源(选填直流或交流);实验操作过程中明显的错误是__________________

2)若实验装置安装和操作过程完全正确,利用该同学测量的数据可以得到小车的加速度,计算加速度得到的表达式是a_________________

3)若该同学在实验中用量角器还测出了平板斜面的倾角α,且已知当地的重力加速度为g,则在以下物理量中,还能计算出________(填字母序号)。

A.小车的质量 B.小车与平板斜面之间的动摩擦因数μ

C.小车到达斜面底端时的动能 D.小车滑下过程中损失的机械能

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【题目】把一个小球套在光滑细杆上,球与轻弹簧相连组成弹簧振子,小球沿杆在水平方向做简谐运动,它围绕平衡位置OAB间振动,如图所示,下列结论正确的是(

A. 小球在O位置时,动能最小,加速度最小

B. 小球AB位置时,动能最大,加速度最大

C. 小球从AOB的过程中,回复力先做正功,后做负功

D. 小球从BO的过程中,振动的能量不断减小

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【题目】如图所示,两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B,有一个带正电的小球(电荷量+q,质量为m)从正效或平行的电磁复合场上方的某一高度处自由落下,那么,带电小球不可能沿直线通过下列的哪个电磁混合场(

A. B.

C. D.

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【题目】2010年诺贝尔物理学奖授予英国的安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。它是目前世界上已知的强度最高的材料,为太空电梯缆线的制造提供可能。近日,日本大林建设公司公布了建造太空电梯计划,希望到了2050年,人们不需要搭乘太空船,只要搭电梯就能够圆太空梦。假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星的太空电梯。关于太空电梯缆线上各处,下列说法正确的是

A.重力加速度相同 B.线速度相同

C.角速度相同 D.各质点处于完全失重状态

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【题目】某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:

A电流表量程100μA,内阻约为2kΩ

B电流表量程500μA,内阻约为300Ω

C电压表量程15V,内阻约为100kΩ

D电压表量程50V,内阻约为500kΩ

E直流电源20V,允许最大电流1A

F滑动变阻器最大阻值1kΩ,额定功率1W

G电键和导线若干

1电流表应选 ,电压表应选 .(填字母代号

2为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,请你在图1方框中给该同学设计出实验电路图,并用笔画线代替导线,连接图2电路

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l)电场强度的大小.

2)粒子到达P2时速度的大小和方向.

3)磁感应强度的大小.

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