【題目】如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間中存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電小球,以水平初速度沿PQ向右做直線運(yùn)動(dòng)若小球剛經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)(t=0),在電場所在空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間周期性變化、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,使得小球再次通過D點(diǎn)時(shí)與PQ連線成角,已知D、Q間的距離為, 小于小球在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期,忽略磁場變化造成的影響,重力加速度為g。求:
(1)電場強(qiáng)度E的大小
(2)與的比值
(3)小球過D點(diǎn)后做周期性運(yùn)動(dòng)。則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度及運(yùn)動(dòng)的最大周期的大小,并在圖中畫出此情形下小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡。
【答案】(1)E=mg/q(2)(3),
【解析】試題分析:(1)根據(jù)電場力與重力,二力平衡,即可求解;
(2)根據(jù)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期與半徑公式,結(jié)合幾何關(guān)系,即可求解;
(3)根據(jù)幾何關(guān)系,由牛頓第二定律,即可求解.
解:(1)小球在電場中做勻速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)二力平衡,則有:mg=qE;
解得:E=;
(2)小球能再次通過D點(diǎn),其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示,設(shè)圓弧半徑為r;
則有:s=v0t;
由幾何關(guān)系,有s=;
設(shè)小球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則:T=;
t0=;
由以上式聯(lián)立可解得:;
(3)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),其運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)與MN相切,如圖2所示,
由幾何關(guān)系,則有:R+;
由牛頓第二定律,則有:qv0B=m;
解得:B0=;
最大周期
小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡,如圖3所示,
答:(1)電場強(qiáng)度E的大小;
(2)t0與t1的比值:;
(3)小球過D點(diǎn)后將做周期性運(yùn)動(dòng).則當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)的周期最大時(shí),求出此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0的大小B0=;運(yùn)動(dòng)的最大周期Tm的大小,小球運(yùn)動(dòng)一個(gè)周期的軌跡如上圖所示.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯,分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命。如圖所示為某型號(hào)貨車緊急制動(dòng)時(shí)(假設(shè)做勻減速直線運(yùn)動(dòng))的v2-x圖象(v為貨車的速度,x為制動(dòng)距離),其中圖線1為滿載時(shí)符合安全要求的制動(dòng)圖象,圖線2為嚴(yán)重超載時(shí)的制動(dòng)圖象。某路段限速72 km/h,是根據(jù)該型號(hào)貨車滿載時(shí)安全制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離確定的,現(xiàn)有一輛該型號(hào)的貨車嚴(yán)重超載并以54 km/h的速度行駛。通過計(jì)算求解:
(1)駕駛員緊急制動(dòng)時(shí),該型號(hào)嚴(yán)重超載的貨車制動(dòng)時(shí)間和制動(dòng)距離是否符合安全要求;
(2)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情到采取緊急制動(dòng)措施的反應(yīng)時(shí)間為1 s,則該型號(hào)貨車滿載時(shí)以72 km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠(yuǎn)?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)時(shí)間t=t0時(shí),位移s>0,速度v>0,其加速度a>0,此后a逐漸減小到零,則它的( )
A. 速度的變化得越來越慢B. 速度逐漸減小
C. 位移逐漸減小D. 位移、速度始終為正值
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒,兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場,使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速,兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示,要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能,則下列說法正確的是( )
A.增大電場的加速電壓
B.增大D形金屬盒的半徑
C.減小狹縫間的距離
D.減小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭,設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)。火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過4 s到達(dá)離地面40 m高處時(shí)燃料恰好用完,若不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度大小;
(2)火箭上升離地面的最大高度;
(3)火箭從發(fā)射到返回發(fā)射點(diǎn)的時(shí)間。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在xOy平面的第Ⅰ象限內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在第Ⅳ象限內(nèi),有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。P點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn),橫坐標(biāo)為x0。現(xiàn)在原點(diǎn)O處放置一粒子放射源,能沿xOy平面,以與x軸成45°角的恒定速度v0向第一象限發(fā)射某種帶正電的粒子。已知粒子第1次偏轉(zhuǎn)后與x軸相交于A點(diǎn),第n次偏轉(zhuǎn)后恰好通過P點(diǎn),不計(jì)粒子重力。求
(1)粒子的比荷;
(2)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所經(jīng)歷的路程和時(shí)間。
(3)若全部撤去兩個(gè)象限的磁場,代之以在xOy平面內(nèi)加上與速度v0垂直的勻強(qiáng)電場(圖中沒有畫出),也能使粒子通過P點(diǎn),求滿足條件的電場的場強(qiáng)大小和方向。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩車在同一地點(diǎn),同時(shí)開始朝相同方向做直線運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示,則( )
A. 它們的初速度均為零
B. 甲的加速度大于乙的加速度
C. t1時(shí)刻,甲、乙兩車相遇
D. 0~t1時(shí)間內(nèi),甲的位移大于乙的位移
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某人在t=0時(shí)刻,觀察一個(gè)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),現(xiàn)只測出了該質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)及第7s內(nèi)的位移,則下列說法正確是( 。
A. 因t=0時(shí)刻的速度未知,故不能求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度
B. 盡管t=0時(shí)刻的速度未知,但能求出任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度
C. 因t=0時(shí)刻的速度未知,故不能求出該質(zhì)點(diǎn)加速度
D. 盡管t=0時(shí)刻的速度未知,但能求出該質(zhì)點(diǎn)加速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】橡皮筋也像彈簧一樣,在彈性限度內(nèi),伸長量x與彈力F成正比,即F=kx,k的值與橡皮筋未受到拉力時(shí)的長度L、橫截面積S有關(guān),理論與實(shí)踐都表明k=,其中Y是一個(gè)由材料決定的常數(shù),材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。
(1)在國際單位中,楊氏模量Y的單位應(yīng)該是_______________。
A.N B.m C.N/m D.N/m2
(2)有一段橫截面是圓形的橡皮筋,應(yīng)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置可以測量出它的楊氏模量Y的值。首先利用毫米刻度尺測得橡皮筋的長度L=20.00cm,利用測量工具a測得橡皮筋未受到拉力時(shí)的直徑D=4.000mm,那么測量工具a應(yīng)該是_______________。
(3)用如圖甲所示的裝置就可以測出這種橡皮筋的Y值,上面的表格是橡皮筋受到的拉力F與伸長量x的實(shí)驗(yàn)記錄,請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出F—x圖像。由圖像可求得該橡皮的勁度系數(shù)k=____________N/m。(保留兩位有效數(shù)字)
拉力F/N | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 25.0 |
伸長量x/cm | 1.60 | 3.20 | 4.80 | 6.40 | 8.00 |
(4)這種橡皮筋的楊氏模量Y=_______________。(保留一位有效數(shù)字)
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com