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【题目】如图所示,空间区域III有匀强电场和匀强磁场,MNPQ为理想边界,I区域竖直方向的宽度为dⅡ区域竖直方向的宽度足够大.匀强电场方向竖直向上,ⅠⅡ区域的磁感应强度大小均为B、方向分别水平向里和向外.一个质量为m,电何量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落,进入复合场后,恰能做匀速圆周运动.已知重力加速度为g

(1)试判断小球的电性,并求出电场强度E的大小;

(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点,求它下落时距MN的高度h

【答案】12

【解析】 (1)带电小球进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,说明重力与电场力平衡,电场力竖直向上,则可知:小球带正电

解得

(2)带电小球在进入磁场前做自由落体运动,根据机械能守恒有:

带电小球在磁场中做匀速圆周运动,设半径为R,根据牛顿第二定律,有:

由于带电小球在III两个区域的运动过程中qvBm的大小不变故三段圆周运动的半径相同以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形边长为2R,内角为60°,如图所示:

由几何关系知:

解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,内壁光滑的细圆管轨道由半圆APB和直线BC组成,固定在水平桌面上,半圆形的半径将一小球以速度A点沿切线方向射入轨道,小球从C点离开轨道后水平抛出,桌面的高度,不计空气阻力,g。求:

(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度

(2)小球在半圆轨道上运动时的加速度a大小;

(3)小球从A点运动到B点的时间t

(4)小球落到地面D点时的速度v大小。

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【题目】如图甲所示,用一轻质绳拴着一质量为m的小球,在竖直平面内做圆周运动不计一切阻力,小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T,小球在最高点的速度大小为v,其图象如图乙所示,则

A轻质绳长为

B当地的重力加速度为

C时,轻质绳的拉力大小为

D只要,小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a

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【题目】研究电磁感应现象的实验中,首先按图甲接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系,然后按图乙将电流表与线圈B连成一个闭合电路,将线圈A、电源、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路,在图甲中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央).在图乙中:(以下均填向左向右”)

(1)S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针____________偏转.

(2)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表指针____________偏转.

(3)线圈A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表指针____________偏转.

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【题目】世界一级方程式锦标赛新加坡大奖赛赛道单圈长5067公里,共有23个弯道,如图所示,赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,则以下说法正确的是

A.是由于赛车行驶到弯道时,运动员未能及时转动方向盘才造成赛车冲出跑道的

B.是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速才造成赛车冲出跑道的

C.是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道的

D.由公式F=mω2r可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道

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【题目】某实验小组利用图甲所示的实验装置测定重力加速度.小钢球自由下落过程中,计时装置测出小钢球先后通过光电门A、B的时间分别为tAtB,用小钢球通过光电门A、B的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度.测出两光电门间的距离为h

(1)先用游标卡尺测量钢球的直径,读数如图乙所示,钢球直径为d________cm;

(2)小钢球通过光电门B的瞬时速度vB_________;测定重力加速度的表达式为g________________.(用实验中测得的物理量符号表示)

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【题目】如图所示,ADA1D1为水平放置的无限长平行金属导轨,DCD1C1为倾角为的平行金属导轨,两组导轨的间距均为l=1.5m,导轨电阻忽略不计.质量为m1=0.35kg、电阻为R1=1的导体棒ab置于倾斜导轨上,质量为m2=0.4kg、电阻为R2=0.5的导体棒cd置于水平导轨上,轻质细绳跨过光滑滑轮一端与cd的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩.导体棒abcd与导轨间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=2T.初始时刻,棒ab在倾斜导轨上恰好不下滑.(g取10m/s2,sin=0.6)

(1)求导体棒与导轨间的动摩擦因数

(2)在轻质挂钩上挂上物体P,细绳处于拉伸状态,将物体P与导体棒cd同时由静止释放,当P的质量不超过多大时,ab始终处于静止状态?(导体棒cd运动过程中,abcd一直与DD1平行,且没有与滑轮相碰.)

(3)若P的质量取第(2)问中的最大值,由静止释放开始计时,当t=1s时cd已经处于匀速直线运动状态,求在这1s内ab上产生的焦耳热为多少?

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【题目】如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中

A. 导体框中产生的感应电流方向相反

B. 导体框中产生的焦耳热为1:3

C. 导体框ab边两端电势差为1:3

D. 通过导体框截面的电量相同

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【题目】某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则.甲图中GE是橡皮条,轻质小圆环挂在橡皮条的下端;乙图中用两个互成角度的拉力F1F2将小圆环拉至O点;丙图中用一个拉力F将小圆环仍拉至O点.下列说法正确的是( )

A.进行乙图中的操作时,拉力F1F2的方向一定相互垂直

B.乙、丙两图中,橡皮条必须沿竖直方向拉伸

C.乙、丙两图中,必须将小圆环拉至相同的位置

D.乙图操作完成后,可更换橡皮条,继续完成丙图所示的实验步骤

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