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【题目】如图甲,竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m,电荷量为q,可视为质点的带正电的小球,以水平初速度沿PQ向右做直线运动,若小球刚经过D点时(0此时开始计时t=0,在电场所在空间叠加如图乙所示随时间周期性变化,垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过D点时速度方向如图所示与PQ连线成60°角,且以后能多次经过D点作周期性运动。图中均为未知量,且均小于小球在磁场中做圆周运动的周期。已知DQ间的距离为L,忽略磁场变化造成的影响,重力加速度为g,求:

1)电场强度E的大小;

2的比值;

3)当小球做周期性运动的周期最大时,求出此时的磁感应强度及运动的最大周期的大小。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】(1)未加磁场时,小球做匀速运动,由受力平衡得

(2)加上磁场后小球的运动情况如图所示:

时间内,小球做匀速运动

时间内,小球做圆周运动

解得

(3)由几何关系知;

洛伦兹力提供的向心力

在此段时间内走过的总位移为

由运动学公式得:

综上所述本题答案是:(1) (2) (3)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】t=0时,甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的v﹣t图象如图所示.忽略汽车掉头所需时间.下列对汽车运动状况的描述正确的是(   )

A. 在第1小时末,乙车所受合力方向改变

B. 在第2小时末,甲乙两车相距20km

C. 在第4小时末,甲乙两车相遇

D. 在前4小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】用伏安法测定电源的电动势和内阻.提供的实验器材有:

A.待测电源(电动势约18V,内阻约

B.电压表(内阻约几十,量程为6V

C.电流表(内阻约为0.3Ω,量程为3A

D.滑动变阻器(050Ω3A

E.电阻箱(最大阻值999999Ω

F.开关

G.导线若干

(1)为完成实验,该同学将量程6V电压表扩大量程,需测定电压表的内阻,该同学设计了图1所示的甲、乙两个电路,经过思考,该同学选择了甲电路,该同学放弃乙电路的理由是:________

(2)该同学按照图甲连接好电路,进行了如下几步操作:

①将滑动变阻器触头滑到最左端,把电阻箱的阻值调到零;

②闭合开关,缓慢调节滑动变阻器的触头,使电压表指针指到6.0V

③保持滑动变阻器触头不动,调节电阻箱的阻值,当电压表的示数为2.0V时,电阻箱的阻值如图2所示,示数为_____Ω

④保持电阻箱的阻值不变,使电阻箱和电压表串联,改装成新的电压表,改装后电压表的量程为_____V

(3)将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图3所示的电路,测电源的电动势和内阻,调节滑动变阻器的触头,读出电压表和电流表示数,做出的U-I图象如图4所示,则电源的电动势为_____V,内阻为_____Ω.(结果保留三位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,电源电动势E=6V,内阻r=0.8Ω,定值电阻R1=R2=R3=2Ω,R4=3Ω,图中电压表和电流表均为理想电表,当在P、Q之间连接另外一只理想电流表G时,下列说法正确的是( )

A. 通过G的电流为无穷大,从而会将G烧坏

B. 通过G的电流为0.2

C. V的示数将变大

D. V的示数变化量的绝对值与A示数变化量的绝对值的比值为0.8Ω

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【题目】空间中PQ两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,PQ两点附近电场的等势面分布如图所示,abcd为电场中的4个点,则( )

A. PQ两点处的电荷等量同种

B. a点和b点的电场强度相同

C. 负电荷从ac,电势能减少

D. c点的电势低于d点的电势

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【题目】如图所示,水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,一带电金属滑块以Ek0=30 J的初动能从斜面底端A冲上斜面,到顶端B时返回,已知滑块从A滑到B的过程中克服摩擦力做功10 J,克服重力做功24 J,则(  )

A. 滑块带正电,上滑过程中电势能减小4 J

B. 滑块上滑过程中机械能增加4 J

C. 滑块返回到斜面底端时动能为15 J

D. 滑块上滑到斜面中点时重力势能增加12 J

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【题目】如图所示,由三个铝制薄板互成120°角均匀分开的三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用表示.现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,在三个磁场区域中的运动时间之比为123,轨迹恰好是一个以O为圆心的圆,则其在bc处穿越铝板所损失的动能之比为

A. 1∶1 B. 5∶3

C. 3∶2 D. 27∶5

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【题目】如图所示,底座A上装有长0.5m的直立杆,总质量为1kg,用细线悬挂,底座底面离水平地面H=0.2m,杆上套有质量为0.2kg的小环B,它与杆间有摩擦,设环与杆相对滑动时摩擦力大小始终不变,环从底座以m/s的初速度沿杆向上运动,最后恰能到达杆的顶端(取g=10m/s2).求:

(1)环沿杆上滑过程中的加速度大小;

(2)在环上滑过程中,细线对杆的拉力大小;

(3)若小环在杆顶端时细线突然断掉,底座下落后与地面立即粘合后静止,整个过程杆没有晃动,则线断后经多长时间环第一次与底座相碰?

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【题目】神舟五号载入飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径R=6.37×103km,地面处的重力加速度g=10m/s2。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式(用h、R、g表示),然后计算周期T的数值(保留两位有效数字)。

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