【題目】如圖,真空中兩個(gè)帶電量均為+Q 的點(diǎn)電荷固定在 A、B 亮點(diǎn),它 們之間的距離為 8d,O 點(diǎn)是它們連線的中點(diǎn)。C、D 是連線中垂線 MN 上關(guān)于 O 點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)。AC MN 的夾角是 53°,空間中還有一勻強(qiáng)電場。將一試探負(fù)電荷放置在 C 點(diǎn)時(shí)恰能保持靜止。已知靜電力常量為 k、試探電荷的比荷為μ。(已知 sin53°=0.8,cos53°=0.6,不考慮電荷的重力)

(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度 E 的大小及方向。

(2)給該試探電荷某一初速度,使其從 C 點(diǎn)沿 MN 恰能運(yùn)動(dòng)到 D 點(diǎn),求初速度的大小。

【答案】(1)方向沿MN水平向右;(2)

【解析】

(1)兩個(gè)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的合場強(qiáng)與勻強(qiáng)電場等大反向,由此可求解勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度 E 的大小及方向;(2)由動(dòng)能定理求解電荷的初速度的大小.

(1)由幾何關(guān)系可得ACBC的長度均為:

則兩個(gè)點(diǎn)電荷在C點(diǎn)的合場強(qiáng)為:

試探電荷靜止,合場強(qiáng)為0,故勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E′=,

方向沿MN水平向右.

(2)由幾何關(guān)系可知CD距離為6d,則電荷由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn),由動(dòng)能定理有:

-E′q6d=0-mv2

代入數(shù)據(jù)解得v=

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,靜止在勻強(qiáng)磁場中的某放射性元素的原子核,當(dāng)它放出一個(gè)α粒子后,其速度方向與磁場方向垂直,測得α粒子和反沖核軌道半徑之比為44:1,則下列說法不正確的是(

A. α粒子與反沖粒子的動(dòng)量大小相等,方向相反

B. 原來放射性元素的原子核電荷數(shù)為90

C. 反沖核的核電荷數(shù)為88

D. α粒子和反沖粒子的速度之比為1:88

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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 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, D 形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中,如圖所示下列說法中正確的是( )

A. 回旋加速器中,粒子加速的時(shí)間和做圓周運(yùn)動(dòng)的周期相等

B. 帶電粒子在 D 形盒內(nèi)從狹縫間的電場獲得能量

C. 增大 D 形盒的半徑,可以增大粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能

D. 狹縫寬度越小,粒子從 D 形盒射出時(shí)的動(dòng)能越大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】裂變反應(yīng)可以在人工控制下進(jìn)行,用慢化劑中的原子核跟中子發(fā)生碰撞,使中子的速率降下來,從而影響裂變反應(yīng)的反應(yīng)速度。 如圖所示,一個(gè)中子以速度v與慢化劑中靜止的原子核發(fā)生彈性正碰,中子的質(zhì)量為m,慢化劑中靜止的原子核的質(zhì)量為M,而且M>m。為把中子的速率更好地降下來,現(xiàn)在有原子核的質(zhì)量M大小各不相同的幾種材料可以作為慢化劑,通過計(jì)算碰撞后中子速度的大小,說明慢化劑中的原子核M應(yīng)該選用質(zhì)量較大的還是質(zhì)量較小的。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直放置的半徑為 R 的光滑絕緣半圓軌道固定在水平地面上軌道所處空間存在電場。一帶電荷量為+q質(zhì)量為 m 的小球,以初速度 v0 由底 端的 A 點(diǎn)開始沿軌道內(nèi)側(cè)上滑,到達(dá)頂端 B 的速度大小仍為 v0,重力加速度為 g,則(

A. 小球在 B 點(diǎn)的電勢能大于小球在 A 點(diǎn)的電勢能

B. A、B 兩點(diǎn)的電勢差大小為

C. 若電場是勻強(qiáng)電場,則該電場的場強(qiáng)是

D. 小球在 B 點(diǎn)的機(jī)械能比在 A 點(diǎn)的機(jī)械能大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓心為 O,半徑為 R 的圓形區(qū)域中有垂直紙面向里的勻 強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B。質(zhì)量為 m、電量為 q 的帶正電微粒從圓周上 M 點(diǎn)沿 半徑 MO 方向射入磁場,射出磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了 120°,不計(jì)微粒重力求:

(1)微粒入射速度大小。

(2)微粒在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(3)若將微粒的入射速度增大為原來的 3 倍,求射出點(diǎn)和入射點(diǎn) M 之間的距 離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,坐標(biāo)系中第二象限存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.2 T 的勻強(qiáng)磁場第三象限存在著與 x 軸正方向成 45°、電場強(qiáng)度為 E=500N/C 的斜向下的勻強(qiáng)電場,還有一根處于兩坐標(biāo)軸角平分線上的無限長的電荷 接收棒,一個(gè)不計(jì)重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn) O 處以 v=2×104m/s的速度進(jìn)入磁場,A 粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度方向垂直于磁場且與 x 軸負(fù)方向成 45°, 最終打到接收棒上被吸收,若 A 粒子的比荷為 106C/kg。

(1)求 A 粒子到達(dá) x 軸時(shí)的坐標(biāo)和在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

(2)B 粒子的比荷為2.5×105C/kg,以相同的速度從同一位置進(jìn)入磁場,求 A 粒子和 B 粒子到達(dá)吸收棒的位置相隔多遠(yuǎn)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】指針式多用電表是實(shí)驗(yàn)室中常用的測量儀器。請回答下列問題:

(1)使用多用電表粗測電阻時(shí),將選擇開關(guān)撥至歐姆擋“×10”擋,經(jīng)正確操作后,指針指示如圖甲a所示,為了使多用電表測量的結(jié)果更準(zhǔn)確,該同學(xué)應(yīng)該選擇歐姆擋_____檔(選填“×1”“×100”);若經(jīng)過正確操作,將兩表筆接待測電阻兩端時(shí),指針指示如圖甲b,則待測電阻為_______Ω

(2)圖乙是某多用電表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。其中,電流表滿偏電流為0.5mA、內(nèi)阻為10Ω;電池電動(dòng)勢為1.5V、內(nèi)阻為;變阻器的阻值范圍為0-5000Ω。

①該歐姆表的兩只表筆中,______是紅表筆。(選填“A”“B”);

②該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢為1.5V、內(nèi)阻為進(jìn)行刻度的。當(dāng)電池的電動(dòng)勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到時(shí),歐姆表仍可調(diào)零,則調(diào)零后接入電路的電阻將變_____(填)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖(a),超級(jí)高鐵(Hyperloop)是一種以真空管道運(yùn)輸為理論核心設(shè)計(jì)的交通工具,它具有超高速、低能耗、無噪聲、零污染等特點(diǎn).如圖(b),已知管道中固定著兩根平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ,兩導(dǎo)軌間距為;運(yùn)輸車的質(zhì)量為m,橫截面是半徑為r的圓.運(yùn)輸車上固定著間距為D、與導(dǎo)軌垂直的兩根導(dǎo)體棒12,每根導(dǎo)體棒的電阻為R,每段長度為D的導(dǎo)軌的電阻也為R.其他電阻忽略不計(jì),重力加速度為g

(1)如圖(c),當(dāng)管道中的導(dǎo)軌平面與水平面成θ=30°時(shí),運(yùn)輸車恰好能無動(dòng)力地勻速下滑.求運(yùn)輸車與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(2)在水平導(dǎo)軌上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不考慮摩擦及空氣阻力.

當(dāng)運(yùn)輸車由靜止離站時(shí),在導(dǎo)體棒2后間距為D處接通固定在導(dǎo)軌上電動(dòng)勢為E的直流電源,此時(shí)導(dǎo)體棒1、2均處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,垂直導(dǎo)軌平向下的勻強(qiáng)磁場中,如圖(d).求剛接通電源時(shí)運(yùn)輸車的加速度的大。唬娫磧(nèi)阻不計(jì),不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象)

當(dāng)運(yùn)輸車進(jìn)站時(shí),管道內(nèi)依次分布磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為D的勻強(qiáng)磁場,且相鄰的勻強(qiáng)磁場的方向相反.求運(yùn)輸車以速度v0從如圖(e)通過距離2D后的速度v

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