(14分)、傳送帶和水平面的夾角為37°,完全相同的兩輪和皮帶的切點A、B間的距離為24m, B點右側(B點在場的邊緣)有一上下無限寬左右邊距為d的正交勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向上,勻強磁場垂直于紙面向里,磁感應強度B=103T.傳送帶在電機帶動下,以4m/s速度順時針勻速運轉,現(xiàn)將質量為m=0.1kg,電量q=+10-2C的物體(可視為質點)輕放于傳送帶的A點,已知物體和傳送帶間的摩擦系數(shù)為μ=0.8,物體在運動過程中電量不變,重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:

(1)物體從A點傳送到B點的時間?
(2)若物體從B點進入混合場后做勻速圓周運動,則所加的電場強度的大小E應為多少?物體仍然從混合場的左邊界出混合場,則場的右邊界距B點的水平距離d至少等于多少?
11s  0.016m 

試題分析:物體在斜面上做加速運動,由牛頓第二定律有
μmgcos370-mgsin37°=ma
得a=μmgcos37°-gsin37°   (1分)
a=0.4m/s2           (1分)
物體做勻加速運動到與傳送帶有相同速度,有v=at1
t1=10s         (1分)
物體運動位移為x=at2          (1分)
得x=20m         (1分)
物體繼續(xù)與傳送帶以相同速度勻速運動,有
LAB-X=vt2        (1分)
所以t2=1s        (1分)
物體在傳送帶上運動總時間t=t1+t2=11s        (1分)
物體在混合場中做勻速圓周運動,有gE=mg           (1分)
得E=100N/C          (1分)
qvB=m   1分            R==0.04m(1分)
物體離開混合場有sin370=     (1分)
d=0.016m              (1 分)
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,在坐標系的第一、四象限存在一寬度為a、垂直紙面向外的有界勻強磁場,磁感應強度的大小為B;在第三象限存在與y軸正方向成θ=60°角的勻強電場。一個粒子源能釋放質量為m、電荷量為+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P()時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出;將粒子源沿直線PO移動到Q點時,所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求:
⑴勻強電場的電場強度;
⑵PQ的長度;
⑶若僅將電場方向沿順時針方向轉動60º角,粒子源仍在PQ間移動并釋放粒子,試判斷這些粒子第一次從哪個邊界射出磁場并確定射出點的縱坐標范圍。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,兩個界面S1和S2互相平行,間距為d,將空間分為三個區(qū)域。Ⅰ和Ⅲ兩區(qū)域內有方向指向紙內的勻強磁場,磁感應強度分別為B1和B2。區(qū)域Ⅱ內是勻強電場E,方向從S1垂直指向S2。一質量為m、電量為-q的粒子(重力不計)以平行于電場線的初速度v0,從與S1相距為d/4的O點開始運動,為使該粒子沿圖中的軌跡運動(軌跡的兩個半圓的半徑相等)。求:

(1)磁感應強度B1:B2之比應是多少?
(2)場強E應滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖(甲)所示,在xoy平面內有足夠大的勻強電場,電場方向豎直向上,電場強度E=40N/C。在y軸左側平面內有足夠大的瞬時磁場,磁感應強度B1隨時間t變化規(guī)律如圖(乙)所示,15πs后磁場消失,選定磁場垂直向里為正方向。在y軸右側平面內還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強磁場,分布在一個半徑為r=0.3m的圓形區(qū)域(圖中未畫出),且圓的左側與y軸相切,磁感應強度B2=0.8T。t=0時刻,一質量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒從x軸上xP=-0.8m處的P點以速度v=0.12m/s向x軸正方向入射,重力加速度g取10m/s2。

(1)求微粒在第二像限運動過程中離y軸、x軸的最大距離;
(2)若微粒穿過y軸右側圓形磁場時,速度方向的偏轉角度最大,求此圓形磁場的圓心坐標(x、y);
(3)若微粒以最大偏轉角穿過磁場后, 擊中x軸上的M點,求微粒從射入圓形磁場到擊中M點的運動時間t 。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖所示,兩根平行且光滑的金屬軌道固定在斜面上,斜面與水平面之間的夾角,軌道上端接一只阻值為R=0.4的電阻器,在導軌間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁場的磁感應強度B=0.5 T,兩軌道之間的距離為L=40cm,且軌道足夠長,電阻不計。現(xiàn)將一質量為m="3" g,有效電阻為r=1.0的金屬桿ab放在軌道上,且與兩軌道垂直,然后由靜止釋放,求:

(1)金屬桿ab下滑過程中可達到的最大速率;
(2)金屬桿ab達到最大速率以后,電阻器R每秒內產(chǎn)生的電熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場,勻強電場方向豎直向下,勻強磁場方向水平向里,F(xiàn)將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v。水平拋出,小球著地時的速度為v1,,在空中的飛行時間為t1 將磁場撤除,其它條件均不變,小球著地時的速度為v2,在空中飛行的時間為t2,小球所受空氣阻力可忽略不計,則關于v1和v2,t1和t2的大小比較,以下判斷正確的是
A.v1>v2t1>t2B.v1<v2t1<t2
C.v1=v2t1<t2D.v1=v2t1>t2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強電場,板間距離為d,一個帶負電的液滴帶電量大小為q,質量為m,從下板邊緣射入電場,沿直線從上板邊緣射出,則
A.液滴做的是勻速直線運動B.液滴做的是勻減直線運動
C.兩板間電壓為D.液滴的電勢能減少了mgd
第Ⅱ卷(共62分)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分).如圖所示,在空間中取直角坐標系,在第一象限內從y軸到MN之間的區(qū)域充滿一個沿y軸正方向的勻強電場,MN為電場的理想邊界,場強大小為E,ON="d" 。在第二象限內充滿一個沿x軸負方向的勻強電場,場強大小為E2。電子從y軸上的A點以初速度沿x軸負方向射入第二象限區(qū)域,它到達的最右端為圖中的B點,之后返回第一象限,且從MN上的P點離開。已知A點坐標為(0,h).電子的電量為e,質量為m,電子的重力忽略不計,求:

(1)電子從A點到B點所用的時間
(2)P點的坐標;
(3)電子經(jīng)過x軸時離坐標原點O的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,在直角坐標xOy平面y軸左側(含y軸)有一沿y軸負向的勻強電場,一質量為m,電量為q的帶正電粒子從x軸上P處以速度沿x軸正向進入電場,從y軸上Q點離開電場時速度方向與y軸負向夾角,Q點坐標為(0,-d),在y軸右側有一與坐標平面垂直的有界勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出),磁場磁感應強度大小,粒子能從坐標原點O沿x軸負向再進入電場.不計粒子重力,求:

(1)電場強度大小E;
(2)如果有界勻強磁場區(qū)域為半圓形,求磁場區(qū)域的最小面積;
(3)粒子從P點運動到O點的總時間.

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