如图所示 第二,已知θ是第三象限角存在足够大的匀强电场…n点(0,2r)…每个小格的标度

(1)0.4 m&&(2)B≥(2+2)×10-2 T
解析试题分析:(1)设粒子在电场中运动的时间为t,粒子经过y轴时的位置与原点O的距离为y,则:sOA=at2&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(1分)a=&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (1分)E=&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(1分)y=v0t&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (2分)联立解得a=1.0×1015 m/s2 t=2.0×10-8 s y=0.4 m&&&&(1分)(2)粒子经过y轴时在电场方向的分速度为:vx=at=2×107 m/s粒子经过y轴时的速度大小为:v==2×107 m/s&&&&&& (1分)与y轴正方向的夹角为θ,θ=arctan =45°(1分)要使粒子不进入第三象限,如图所示,此时粒子做匀速圆周运动的轨道半径为R,则:R+R≤y&&&&&&&&&&& (2分)qvB=m&&&&&&&&&&&&& (1分)联立解得B≥(2+2)×10-2 T.&&&&&&&(1分)考点:本题考查带电粒子在复合场中的运动
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科目:高中物理
题型:单选题
在稳定轨道上的空间站中,物体处于完全失重状态.有如图所示的装置,半径分别为r和R(R&r)的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过粗糙的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,那么下列说法正确的是:A.小球在CD间由于摩擦力而做减速运动B.小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大C.如果减少小球的初速度,小球有可能不能到达乙轨道的最高点D.小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力
科目:高中物理
题型:单选题
如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是水平放置的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨滑动,滑动过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的v-t图像,其中AO是图像在O点的切线,AB是图像的渐近线。除R以外,其余部分的电阻均不计。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。已知当棒的位移为100m时,其速度达到了最大速度10m/s。求:(1)R的阻值;(2)棒ab在题述运动过程中克服摩擦力做的功;(3)在题述过程中电阻R上产生的焦耳热。
科目:高中物理
题型:计算题
如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5 m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02 kg,电阻均为R=0.1 Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2 T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止.取g=10 m/s2,问:(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每产生Q=0.1 J的热量,力F做的功W是多少?
科目:高中物理
题型:计算题
(12分)如图甲所示,放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m,质量m=1kg的光滑导体棒放在导轨上,导轨左端与阻值R=4Ω的电阻相连,导体棒及导轨的电阻不计,所在位置有磁感应强度为B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平面向下。现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导体棒的速度,乙图是根据所测数据描绘出导体棒的v-t图象。设导轨足够长,求:(1)力F的大小;(2)t =1.2s时,导体棒的加速度;(3)估算1.6s内电阻R上产生的热量。
科目:高中物理
题型:计算题
(18分)如图所示,在直角坐标系xOy平面的第Ⅱ象限内有半径为R的圆O1分别与x轴、y轴相切于C(-R,0)、D(0,R) 两点,圆O1内存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.与y轴负方向平行的匀强电场左边界与y轴重合,右边界交x轴于G点,一带正电的粒子A(重力不计)电荷量为q、质量为m,以某一速率垂直于x轴从C点射入磁场,经磁场偏转恰好从D点进入电场,最后从G点以与x轴正向夹角为45°的方向射出电场.求:(1)OG之间的距离;(2)该匀强电场的电场强度E;(3)若另有一个与A的质量和电荷量相同、速率也相同的粒子A′,从C点沿与x轴负方向成30°角的方向射入磁场,则粒子A′再次回到x轴上某点时,该点的坐标值为多少?
科目:高中物理
题型:计算题
(19分)如图所示,s为一电子发射枪,可以连续发射电子束,发射出来的电子初速度可视为0,电子经过平行板A、B之间的加速电场加速后,从o点沿x轴正方向进入xoy平面内,在第一象限内沿x、y轴各放一块平面荧光屏,两屏的交点为o,已知在y&0、0&x&a的范围内有垂直纸面向外的匀强磁场,在y&0、x&a的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,大小均为B。已知给平行板AB提供直流电压的电源E可以给平行板AB提供0~U之间的各类数值的电压,现调节电源E的输出电压,从0调到最大值的过程中发现当AB间的电压为U时,x轴上开始出现荧光。(不计电子的重力)试求:(1)当电源输出电压调至U和U时,进入磁场的电子运动半径之比r1:r2(2)两荧光屏上的发光亮线的范围。
科目:高中物理
题型:计算题
(12分)如右图所示,PQ是两块平行金属板,上极板接电源正极,两极板之间的电压为U=1.2×104V,一带负电的粒子通过P极板的小孔以速度v0=2.0×104m/s垂直金属板飞入,通过Q极板上的小孔后,垂直AC边经中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中,磁感应强度为B=1.0T,边界AC的长度为L=1.6m,粒子比荷=5×104C/kg,不计粒子的重力。求:(1)粒子进入磁场时的速度大小;(2)粒子经过磁场边界上的位置到B点的距离以及在磁场中的运动时间。
科目:高中物理
题型:计算题
(14分)如图所示,在直角坐标系内,有一质量为,电荷量为的粒子A从原点O沿y 轴正方向以初速度射出,粒子重力忽略不计,现要求该粒子能通过点P(a, -b),可通过在粒子运动的空间范围内加适当的“场”实现。(1) 若只在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,使粒子A在磁场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求磁感应强度B的大小;(2) 若只在x轴上某点固定一带负电的点电荷Q, 使粒子A在Q产生的电场中作匀速圆周运动,并能到达P点,求点电荷Q的电量大小;(3) 若在整个I、II象限内加垂直纸面向外的匀强磁场,并在第IV象限内加平行于x轴,沿x轴正方向的匀强电场,也能使粒子A运动到达P点。如果此过程中粒子A在电、磁场中运动的时间相等,求磁感应强度B的大小和电场强度E的大小当前位置:
>>>如图所示,空间存在着电场强度E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强..
如图所示,空间存在着电场强度E=2.5×102 N/C、方向竖直向上的匀强电场,在电场内一长为L=0.5 m的绝缘细线一端固定于O点,另一端拴着质量m=0.5 kg、电荷量q=4×10-2 C的小球,现将细线拉至水平位置,将小球由静止释放,当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂.取g=10 m/s2。求:(1)小球的电性。(2)细线能承受的最大拉力值。(3)当小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时,小球距离O点的高度。
题型:计算题难度:中档来源:同步题
解:(1)由小球运动到最高点可知,小球带正电。 (2)设小球运动到最高点时速度为v,对该过程由动能定理有 (qE-mg)L=mv2 ① 在最高点对小球由牛顿第二定律有 T+mg-qE=& ② 由①②式及题目中数据可得T=15 N&(3)小球在细线断裂后,在竖直方向的加速度设为a,则 ③ 设小球在水平方向运动L过程中,历时t,则L=vt& ④ 设竖直方向的位移为s,则s=at2& ⑤ 由①③④⑤式及题中数据可得s=0.125 m ,所以小球距O点高度为s+L=0.625 m
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据魔方格专家权威分析,试题“如图所示,空间存在着电场强度E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强..”主要考查你对&&电场强度的定义式,匀变速直线运动的位移与时间的关系,从运动情况确定受力&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
电场强度的定义式匀变速直线运动的位移与时间的关系从运动情况确定受力
电场强度:
计算场强的四种方法:
&1.计算电场强度的常用方法——公式法 (1)是电场强度的定义式,适用于任何电场,电场中某点的场强是确定值,其大小和方向与试探电荷无关,试探电荷q充当“测量工具”的作用。(2)要是真空中点电荷电场强度的计算式,E 由场源电荷Q和某点到场源电荷的距离r决定。 (3)是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场,注意式中的d为两点间的距离在场强方向的投影。2.计算多个电荷形成的电场强度的方法——叠加法当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和,其合成遵循矢量合成的平行四边形定则。 3.计算特殊带电体产生的电场强度的方法 (1)补偿法对于某些物理问题,当直接去解待求的A很困难或没有条件求解时,可设法补上一个B,补偿的原则是使A+B成为一个完整的模型,从而使A+B变得易于求解,而且,补上去的B也必须容易求解。这样,待求的A便可从两者的差值中获得,问题就迎刃而解了,这就是解物理题时常用的补偿法。用这个方法可算出一些特殊的带电体所产生的电场强度。 (2)微元法在某些问题中,场源带电体的形状特殊,不能直接求解场源带电体在空间某点所产生的总电场,此时可将场源带电体分割,在高中阶段,这类问题中分割后的微元常有部分微元关于待求点对称,这就可以利用场的叠加及对称性来解题。 4.计算感应电荷产生的电场强度的常用方法—— 静电平衡法根据静电平衡时导体内部场强处处为零的特点,外部场强与感应电荷产生的场强(附加电场)的合场强为零,可知,这样就可以把复杂问题变简单了。匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:从运动情况确定受力:1、知道物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,推断或者求出物体的受力情况。2、分析这类问题的关键是抓住受力情况和运动情况的桥梁——加速度。3、求解动力学这两类问题的思路,可由下面的框图来表示。瞬时加速度问题的解决方法:分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意以下两种基本模型。 (1)刚性绳(或接触面):可认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体。若剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要考虑形变恢复时间。一般题目中所给的细绳(线)和接触面,在不加特殊说明时,均可按此模型处理。解决此模型的关键在于分析情景突变后的过程,利用过程的初状态分析求解状态突变后的瞬时加速度。 (2)弹簧(或橡皮绳):此类物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间。在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成不变。但当弹簧的一端不与有质量的物体连接时,轻弹簧的形变不需要时间,弹力可以突变。解决此类问题时需利用情景突变前的受力来确定情景突变后瞬间的受力及加速度。动力学范围的整体法与隔离法:处理连接体问题的方法有整体法和隔离法。 1.整体法将一组连接体作为一个整体看待,牛顿第二定律中是整体受的合外力,只分析整体所受的外力即可(因为连接体的相互作用力是内力,可不分析),简化了受力分析。在研究连接体时,连接体各部分的运动状态可以相同,也可以不同。当连接体各部分运动状态不同时,整体的合外力等于各部分质量与各部分加速度乘积的矢量和,即F合写成分量形式有:如果待求的问题不涉及系统内部的相互作用时,就可以采用整体法。 2.隔离法在求解连接体的相互作用力时采用,将某个部分从连接体中分离出来,其他部分对它的作用力就成了外力。整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交替使用。
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与“如图所示,空间存在着电场强度E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强..”考查相似的试题有:
41074035990235985286876371731414109如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(-2L,0)、Q(0,-2L)为坐标轴上的两_百度作业帮
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如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(-2L,0)、Q(0,-2L)为坐标轴上的两
如图所示,在xOy平面内存在着磁感应强度大小为B的匀强磁场,第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里,第三象限内的磁场方向垂直纸面向外.P(-L,0)、Q(0,-L)为坐标轴上的两个点.现有一电子从P点沿PQ方向射出,不计电子的重力,则(  )A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则电子运动的路程一定为B.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程一定为πLC.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则电子运动的路程可能为2πLD.若电子从P点出发经原点O到达Q点,则nπL(n为任意正整数)都有可能是电子运动的路程
A、若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,则有运动轨迹如图所示,则微粒运动的路程为圆周的,即为,故A正确;B、若电子从P点出发经原点O到达Q点,运动轨迹可能如图所示,或者是:因此则微粒运动的路程可能为πL,也可能为2πL,故BD错误C正确;故选:AC.
本题考点:
带电粒子在匀强磁场中的运动.
问题解析:
粒子在洛伦兹力作用下,做匀速圆周运动,根据题意可知,电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线,与电子从P点出发经原点O到达Q点,运动轨迹的半径不同,从而由运动轨迹来确定运动路程.分析:(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图,第一次经过磁场边界上的A点,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律即可求解;(2)根据圆周运动的周期公式及粒子在磁场中的运动轨迹即可解题;(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动,根据平抛运动得基本公式即可求解.解答:解:(1)带电微粒从O点射入磁场,运动轨迹如图.第一次经过磁场边界上的A点由:qv0B=mv02r,得:r=mv0qB=4×10-3m,A点位置坐标(-4×10-3m,-4×10-3m).(2)设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为T则:t=tOA+tAC=14T+34T,T=2πmqB,代入数据解得:T=1.256×10-5s,所以:t=1.256×10-5s(3)微粒从C点沿y轴正方向进入电场,做类平抛运动,有:a=qEm,△x=12at12=2r,△y=v0t1,代入数据解得:△y=0.2m.y=△y-2r=0.2-2×4×10-3m=0.192m.离开电、磁场时的位置坐标:(0,0.192m).答:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标为(-4×10-3m,-4×10-3m);(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间为1.256×10-5s;(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标为(0,0.192m).点评:本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题,要求同学们能正确分析粒子的受力情况,再通过受力情况分析粒子的运动情况,熟练掌握圆周运动及平抛运动的基本公式,难度适中.
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科目:高中物理
(2011?通州区模拟)如图所示,在xoy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场E,场强大小为0.32N/C;&在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电磁场区域.已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标;(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间;(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
科目:高中物理
如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场;在y<0的OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以速度v0进入磁场,最终离开电磁场区域的位置坐标为(0,0qB).已知微粒的电荷量为q,质量为m,求:(1)滞电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间.(3)匀强电场的场强.
科目:高中物理
(2013?兰州模拟)在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成45°角.在x<0且OM的左侧空间存在着x轴负方向的匀强电场,场强大小为E=50N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B=0.2T,如图所示.一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=4×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的带电荷量为q=-4×10-18C,质量为m=1×10-24kg.求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界时的位置坐标及经过磁场边界时的速度方向;(2)带电微粒最终离开电、磁场区域时的位置坐标;(3)带电微粒在电、磁场区域运动的总时间(结果可以保留v1=3m/s).
科目:高中物理
在xoy平面内,第Ⅲ象限的直线OM是电场与磁场的边界,OM与x轴负方向成450角.在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E,场强大小0.32N/C,在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B,磁感应强度大小为0.1T,如图所示.一不计重力的带负电微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以0=2×103m/s的初速度进入磁场,已知微粒的电荷量q=5×10-16C,质量为m=1×10-22kg,π=3.14求:(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标.(2)带电微粒由坐标原点释放到最终离开电、磁场区域所用的时间.(3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标.
科目:高中物理
(2005?淮安二模)如图所示,在xoy平面内,第I象限中有匀强电场,场强大小为E,方向沿x轴负方向,在第Ⅱ象限和第Ⅲ象限有匀强磁场,方向垂直于纸面向里.今有一个质量为m,电荷量为e的质子(不计重力),从x轴上的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场.经电场偏转后,沿着与y轴正方向成45°角的方向进入磁场,从磁场中飞出时恰好能返回到原出发点P.试求:(1)P点离坐标原点的距离l;(2)磁场的磁感应强度B;(3)质子第二次在电场中运动的时间t.(12)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g,求 (1) 电场强度E的大小和方向; (2) 小球从A点抛出时初速度v0的大小; (3) A点到x轴的高
试题及解析
学段:高中
学科:物理
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(12)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里,电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球,从y轴上的A点水平向右抛出,经x轴上的M点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x轴上的N点第一次离开电场和磁场,MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为。不计空气阻力,重力加速度为g,求
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