(3)带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(20分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:

(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

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18分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。求:

1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1

2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;

3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

 

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(20分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:

(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1

(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;

(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

 

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(18分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。求:

(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

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(18分)如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。y<0的区域有垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;在第一象限的空间内有与x轴平行的匀强电场(图中未画出);第四象限有与x轴同方向的匀强电场;第三象限也存在着匀强电场(图中未画出)。一个质量为m、电荷量为q的带电微粒从第一象限的P点由静止释放,恰好能在坐标平面内沿与x轴成θ=30°角的直线斜向下运动,经过x轴上的a点进入y<0的区域后开始做匀速直线运动,经过y轴上的b点进入x<0的区域后做匀速圆周运动,最后通过x轴上的c点,且Oa=Oc。已知重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。求:

(1)微粒的电性及第一象限电场的电场强度E1
(2)带电微粒由P点运动到c点的过程中,其电势能的变化量大小;
(3)带电微粒从a点运动到c点所经历的时间。

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一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40分。在每个小题给出的四个选项中,至少有一个是正确的。每小题全选对的得4分;选对但不全的得2分;有选错或不答的得0分。

1.C  2.AB  3.B  4.AD  5.C  6.BD

7.B  8.ACD  9.BCD  10.D

 

二、实验题:本题共2个小题,满分12分,把答案直接填在题中的横线上。

11.(6分,每空2分,有效数字位数错误的每空扣1分)

    4.00  0.500  2.00 

12.ACEFH(2分);实物连接如图所示(滑动变阻器分压和限流接法都可以)(4分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、计算题:本题共4小题,满分48分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13.(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得

          ①(2分)

       小球由d点做平抛运动,有   ②  (1分)

             ③  (1分)

       联立①②③并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:

              ④   (1分)

   (2)当小球通过d点是时,由ko jfy ,hko

牛顿第二定律得

              ⑤  (1分)

       代入数值解得管道对小球作用力N=1.1N,方向竖直向下。  ⑥(2分)

   (3)设小球到达c点处速度为vc,由动能定理,得

            ⑦  (2分)

       当小球通过c点时,由牛顿第二定律得ko点时

 

              ⑧  (1分)

       要使轨道对地面的压力为零,则有

              ⑨  (1分)

       联立①②③并代入数值,解得小球的最小速度:

          ⑩  (1分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

             ①(1分)

               ②  (1分)

              ③   (1分)

       求出       ④  (1分)

       方向与x轴负方向成45°角  (1分)

       用其它方法求出正确答案的同样给分。

   (2)带电质点从P2到P3,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力

              ⑤  (1分)

             ⑥  (1分)

               ⑦  (1分)

       由⑤解得:         ⑧  (1分)

       联立④⑥⑦式得   ⑨  (1分)

   (3)带电质点进入第四象限,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动。当竖直方向的速度减小到0,此时质点速度最小,即v在水平方向的分量

          ⑩  (2分)

       方向沿x轴正方向(1分)

15.解:(1)A、C两状态体积相等,则有

            ①

       得:   ②

   (2)由理想气体状态方程

              ③

       得:   ④

       由此可知A|B两状态温度相同,故A、B两状态内能相等

       而该过程体积增大,气体对外做功,

       气体吸收热量       ⑤

       评分标准:本题共10分。其中①②③每式2分,④式1分,⑤式3分

16.解:(1)由 图知:A=8┩

         ②

            ③

 

 

 

 

 

 

 

       评分标准:本题共10分,其中,①②③每式2分,正确作图4分。

 

 


同步练习册答案