精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
(12分)如圖所示,勻強電場場強E=4V/m,方向水平向左,勻強磁場的磁感應強度B=2T,方向垂直紙面向里。質量m=1kg的帶正電小物體A,從M點沿粗糙、絕緣的豎直墻壁無初速下滑,它滑行h=0.8m到N點時脫離墻壁做曲線運動,在通過P點瞬時,A受力平衡,此時其速度與水平方向成θ=45°角,且P點與M點的高度差為H=1.6m,當?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2。求:

(1)A沿墻壁下滑時,克服摩擦力做的功Wf;
(2)P點與M點的水平距離s。
(1)Wf=-6J,(2) s=0.6m

試題分析:
(1)設物體滑到N點時速度為v1,由題意分析物體受力情況,物體在N點恰脫離墻面,有:
           ①
M→N過程,由動能定理有:
           ②
聯(lián)解①②并代入數(shù)據(jù)得:
Wf=-6J,即克服摩擦力做功6J。             ③
(2)設物體運動到P點時速度為v2,由題意和左手定則知物體在P點受力平衡,有:
           ④
              ⑤
N→P過程,由動能定理知:
           ⑥
聯(lián)解④⑤⑥并代入數(shù)據(jù)得:
s=0.6m               ⑦
評分參考意見:本題滿分12分,其中①②④⑤⑥式各2分,③⑦式各1分;若有其他合理解法且答案正確,可同樣給分。
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)電視機的顯像管中,電子束的偏轉是用電偏和磁偏轉技術實現(xiàn)的。如圖甲所示,電子槍發(fā)射出的電子經小孔S1進入豎直放置的平行金屬板M、N間,兩板間所加電壓為U0;經電場加速后,電子由小孔S2沿水平放置金屬板P和Q的中心線射入,兩板間距離和長度均為;距金屬板P和Q右邊緣處有一豎直放置的熒光屏;取屏上與S1、S2共線的O點為原點,向上為正方向建立x軸。已知電子的質量為m,電荷量為e,初速度可以忽略。不計電子重力和電子之間的相互作用。
(1)求電子到達小孔S2時的速度大小v;
(2)若金屬板P、Q間只存在垂直于紙面向外的勻強磁場,電子恰好經過P板的右邊緣飛出,求磁場的磁感應強度大小B;
(3)若金屬板P和Q間只存在電場,P、Q兩板間電壓u隨時間t的變化關系如圖乙所示,單位時間內從小孔S1進入的電子個數(shù)為N。電子打在熒光屏上形成一條亮線;每個電子在板P和Q間運動的時間極短,可以認為兩板間的電壓恒定;忽略電場變化產生的磁場。試求在一個周期(即2t0時間)內打到熒光屏單位長度亮線上的電子個數(shù)n。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示為某種質譜儀的工作原理示意圖。此質譜儀由以下幾部分構成:粒子源N;P、Q間的加速電場;靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內有均勻輻射電場,方向沿徑向指向圓心O,且與圓心O等距的各點電場強度大小相等;磁感應強度為B的有界勻強磁場,方向垂直紙面向外;MO為膠片。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子,經加速電場加速后進入靜電分析器,某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經小孔S垂直磁場邊界進入磁場,最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不計,不計粒子所受重力。下列說法中正確的是
A.從小孔S進入磁場的粒子速度大小一定相等
B.從小孔S進入磁場的粒子動能一定相等
C.打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等
D.打到膠片上位置距離O點越遠的粒子,比荷越大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,在平面直角坐標系xoy中的第一象限內存在磁感應強度大小為B、方向垂直于坐標平面向里的有界圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內存在沿x軸負方向的勻強電場.一粒子源固定在x軸上坐標為(-L,0)的A點.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標為(0,2L)的C點,電子經過磁場偏轉后恰好垂直通過第一象限內與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用).求:

⑴勻強電場的電場強度E的大;
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ;
⑶圓形磁場的最小半徑Rmin

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,一束電子的電荷量為e,以速度v垂直左邊界射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中,穿過磁場時的速度方向與原來電子的入射方向的夾角θ是30°,則電子的質量是多少?電子穿過磁場的時間又是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(本題13分)在如圖所示的直角坐標系中,有一個與坐標平面垂直的界面,界面與x軸成45°且經過坐標原點O,界面右下側有一勻強電場,場強為E,方向沿y軸的正方向,界面左上側有一勻強磁場,方向垂直坐標平面向里,大小未知,F(xiàn)把一個質量為m,電量為+q的帶電粒子從坐標為(,-)的P點處由靜止釋放,粒子以一定的速度第一次經過界面進入磁場區(qū)域。經過一段時間,從坐標原點O再次回到電場區(qū)域,不計粒子的重力。求:

(1)粒子第一次經過界面進入磁場時的速度有多大?
(2)磁場的磁感應強度的大?
(3)粒子第三次經過界面時的位置坐標?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在x<0的區(qū)域內存在沿y軸負方向的勻強電場,在第一象限傾斜直線OM的下方和第四象限內存在垂直紙面向里的勻強磁場。一帶電粒子自電場中的P點沿x軸正方向射出,恰好經過坐標原點O進入勻強磁場,經磁場偏轉后垂直于y軸從N點回到電場區(qū)域,并恰能返回P點。已知P點坐標為,帶電粒子質量為m,電荷量為q,初速度為v0,不計粒子重力。求:

(1)勻強電場的電場強度大小;
(2)N點的坐標;
(3)勻強磁場的磁感應強度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面內相互平行的粗糙長直導軌,間距L=2.0m;R是連在導軌一端的電阻,質量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上,電壓傳感器與這部分裝置相連。導軌所在空問有磁感應強度B=0.5T、方向豎直向下的勻強磁場。從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的外力F,使其由靜止開始沿導軌向左運動,電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示,其中OA段是直線,AB段是曲線、BC段平行于時間軸。假設在從1.2s開始以后,外力F的功率P=4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計,導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直,且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響(g=10m/s2)。求

(1)導體棒ab做勻變速運動的加速度及運動過程中最大速度的大。   
(2)在1.2s~2.4s的時間內,該裝置產生的總熱量Q;
(3)導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖,在xoy平面第一象限內有平行于y軸的勻強電場和垂直于xoy平面的勻強磁場,勻強電場電場強度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標原點距離為L的A點處,以沿x正向的初速度進入第一象限,如果電場和磁場同時存在,小球將做勻速圓周運動,并從x軸上距坐標原點L/2的C點離開磁場。如果只撤去磁場,并且將電場反向,帶電小球以相同的初速度從A點進入第一象限,仍然從x軸上距坐標原點L/2的C點離開電場。求:

(1)小球從A點出發(fā)時的初速度大;
(2)磁感應強度B的大小和方向;
(3)如果在第一象限內存在的磁場范圍是一個矩形,求這一范圍的最小面積。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案