(18分)如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直
试题库
首页
(18分)如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直
题型:不详
难度:
来源:
(18分)如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界)。一个质量为m、电量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v
0
的速度垂直于竖直面MN向右作直线运动。小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示随时间周期性变化的、垂直纸面向里的磁场,设
且为未知量。求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B
0
为已知量,试推出满足条件t
1
的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动。则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B
0
及运动的最大周期T的大小,并在图中定性画出此时小球运动一个周期的轨迹。
答案
(1)E=mg/q (2)
(3)
小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图所示
解析
试题分析:(1)小球进入电场,做匀速直线运动时 Eq=mg ① (2分)
E=mg/q ② (2分)
(2)在t
1
时刻加磁场,小球在时间t
0
内做匀速圆周运动,设圆周运动周期为T
0
,半径为R 。
有:
③(2分) 竖直向下通过D点应有:PF-PD=R
即:
④(2分) 将④代入⑤式解得
⑤(2分)
(3)小球运动的速率始终不变,当R变大时,
也增加,小球在电场中的运动周期T也增加。在小球不飞出电场的情况下,当T最大时有:DQ="2R" 即
⑥(2分)解得
⑦(2分)
结合乙图及轨迹图可知,小球在电场中运动的最大周期:
⑧(2分)
小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图所示(2分)
举一反三
(12分)英国物理学家麦克斯韦认为,变化磁场会在空间激发感生电场,感生电场对自由电荷做功产生感生电动势。如图甲所示,方向竖直向下的磁场磁感应强度均匀增加,磁感应强度B随时间t的变化规律为B=kt(k为常数),这时产生感生电场的电场线是一系列逆时针方向以0为圆心的同心圆,且同一条电场线上各点的场强大小相等。
(1)在垂直磁场的平面内放一半径为r的导体环,求导体环中产生的感生电动势e;
(2)若在垂直磁场的平面内固定一半径为:的光滑绝缘细管,管内有一质量为m、带电量为+q的轻质小球,如图乙所示,使磁感应强度由零开始增大同时小球在感生电场的作用下,从静止开始运动,已知在半径为r的细管内二周产生的感生电动势e与该处感生电场电场强度E的关系为e=E·2πr,求当磁感应强度增大到B
0
时,细管对小球的弹力。(设小球在运动过程中电荷量保持不变,对原磁场的影响可忽略,不计小球重力。)
题型:不详
难度:
|
查看答案
(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10
-10
kg,电荷量q=1×10
-4
C的粒子,以速度:v
0
=1×10
4
m/s自A点沿磁场中的AB边射入,恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。
(1)求粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,求所加电场电场强度的最大值。
题型:不详
难度:
|
查看答案
(10分)如图所示是说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距离为d、板长为
.初速度为零的电子经电压为U
1
的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场,设电子质量为m、电荷量为e .求:
(1)经电场加速后电子速度v的大小;
(2)要使电子离开偏转电场时的偏转量最大,两平行板间的电压U
2
应是多大?
题型:不详
难度:
|
查看答案
(16分)在直角坐标系xOy中,第一象限内存在沿y轴负方向的有界电场,其中的两条边界分别与Ox、Oy重合。在第二象限内有垂直纸面向外的有界磁场(图中未画出),磁场边界为矩形,其中的一个边界与y轴重合,磁感应强度的大小为B。一质量为m,电量为q的正离子,从电场中P点以某初速度沿-x方向开始运动,经过坐标(0,L)的Q点时,速度大小为
,方向与-y方向成30°,经磁场偏转后能够返回电场,离子重力不计。求:
(1)正离子在P点的初速度;
(2)矩形磁场在x方向的最小宽度;
(3)离子在磁场中运动的最长时间。
题型:不详
难度:
|
查看答案
如图所示,匀强电场和匀强磁场相互垂直,现有一束带电粒子(不计重力),以速度v
0
沿图示方向恰能直线穿过,正确的分析是( )
A.如果让平行板电容器左极板为正极,则带电粒子必须从下向上以v
0
进入该区域才能沿直线穿过
B.如果带正电粒子以大于v
0
的速度沿v
0
方向射入该区域时,其电势能越来越小
C.如果带负电粒子速度小于v
0
,仍沿v
0
方向射入该区域时,其电势能越来越大
D.无论带正电还是带负电的粒子,若从下向上以速度v
0
进入该区域时,其动能都一定增加
题型:不详
难度:
|
查看答案
最新试题
下列判断正确的是( )A.-3>2B.-2<1C.|-2|<-2D.|-5|>|-6
已知函数f(x)是R上的奇函数.当x≥0时,f(x)=2x+2x+b(b为常数),则f(1)的值是( )A.3B.-3
比比皆是的焦炭工厂不断冒着黑烟,铸造厂也不停排出红褐色的污水,还有飘浮在空气中的悬浮粒子,使得户外一切都蒙上一层黑灰。洁
下列不具有细胞结构的是[ ]A.病毒 B.霉菌 C.树 D.斑马
解方程组(1)x-y=23x-2y=5(2)2x+3y=-53x-4y=18.
山东省的经济作物广泛分布于[ ]A、鲁西北平原B、沿海平原 C、胶东丘陵和沿海地区D、山地丘陵
物体和物质是两个不同的概念,如:铁钉是______,而组成钉子的铁是______.
假设月亮和同步卫星都是绕地心做匀速圆周运动的,下列说法正确的是A.同步卫星的线速度大于月亮的线速度B.同步卫星的角速度大
化简12=______,(-2)2=______.
“爱美之心人皆有之,选用适合自己的化妆品是每一个爱美之人必须考虑的,因此化妆品生产厂家需要预测市场而配方生产”据此回答:
热门考点
规格是“PZ220-40”的灯泡正常工作时,通过灯丝的电流是______A,灯丝的电阻是______Ω,连续工作1小时灯
当光束通过下列分散系时,能产生丁达尔效应的是A.蔗糖水 B.食盐水C.豆浆D.小苏打水
在等差数列中,,,则______;设,则数列的前项和______.
下列函数中,在其定义域内既是增函数又是奇函数的是( )A.y=-1xB.y=x3+3x-3-xC.y=log3xD.y
新崛起大国必然挑战现有大国,现有大国也必然来回应这种威胁,战争不可避免,这被称为“修昔底德陷阱”。在全球化背景下处理大国
李明同学早上骑自行车上学,中途因道路施工步行一段路,到学校共用时15分钟,他骑自行车的平均速度是250米/分钟,步行的平
(12分)图1为世界某区域的年降水量和年平均等温线图,图2为其区域简图。读图回答下列问题。图1
运动员手中扔出去的铅球,在空中飞行的过程中(不计空气阻力)下列说法中正确的是( )A.铅球只受到手的推力的作用B.铅球
早在400多年前,英国某乡村牧师就发现,以前40个人赖以生存的地方,现在只有1个人和他的1名牧人就把它占为己有了。造成此
----- John looks a bit upset. Did you tell him the bad news?
探究鸟适于飞行的特点
用概率估算总体
国际经济组织
文字式记叙文
大洲大洋名称、位置
珠江三角洲地区的外向型经济的发展
欲扬先抑
折线统计图
启蒙运动
北伐胜利进军
超级试练试题库
© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.