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如图,在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x...

如图,在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,电场强度E=10N/C;在x>0的空间中,存在垂直xy平面方向向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.一带负电的粒子(比荷q/m=160C/kg),在距O点左边x=0.06m处的d点以v=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力.求
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小和方向;
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场;
(3)带电粒子运动的周期.

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(1)粒子在第一象限做类平抛运动,根据平抛运动的基本公式即可求解; (2)粒子在第二象限以O'为圆心做匀速圆周运动,求出圆心角,根据圆心角与周期的关系即可求得运动时间; (3)粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动,粒子在电、磁场中的运动具有周期性,其周期等于前面三个过程时间之和. 【解析】 (1)粒子在第一象限做类平抛运动, 加速度:, 运动时间:, 沿y方向的位移:. 粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度: , 因此:,所以:θ=60°. (2)粒子在第二象限以O'为圆心做匀速圆周运动,圆弧所对的圆心角为2θ=120°,运动时间: . (3)粒子从磁场返回电场后的运动是此前由电场进入磁场运动的逆运动,经时间t3=t1,粒子的速度变为v,此后重复前面的运动.可见,粒子在电、磁场中的运动具有周期性,其周期:. 答:(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时的速度大小为16m/s,与y轴正方向成60°角; (2)带电粒子进入磁场后经返回电场; (3)带电粒子运动的周期为.
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考点分析:
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如图所示,在光滑水平地面上放置质量M=2kg的长木板,木板上表面与左侧固定的光滑圆弧相切.一质量m=1kg的小滑块自弧面上高h处由静止自由滑下,在木板上滑行t=1s后,滑块和木板以共同速度v=1m/s匀速运动,取g=10m/s2.求:
(1)滑块与木板间的摩擦力Ff
(2)滑块开始下滑时离木板上表面的高度h;
(3)滑块在木板上相对滑动时产生的热量Q.

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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨,相距为L=10cm,竖直放置,导轨上端连接着电阻R1=1Ω,质量为m=0.01kg、电阻为R2=0.2Ω的金属杆ab与导轨垂直并接触良好,导轨电阻不计.整个装置处于与导轨平面垂直的磁感应强度为B=1T的匀强磁场中.ab杆由静止释放,经过一段时间后达到最大速率,g取10m/s2,求此时:
(1)杆的速率;
(2)ab间的电压;
(3)电阻R1消耗的电功率.

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如图所示,一根长为L的细绝缘线,上端固定,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场当中,电场强度大小为E,方向是水平向右,已知:当细线偏离竖直方向为θ角时,小球处于平衡状态,试求:
(1)小球带何种电荷,带电量为多少;
(2)如果将细线剪断,小球经t时间所发生的位移大小;
(3)若将小球拉至最低点无初速度释放,当小球运动图示位置时小球的速度大小;
(4)若将小球拉至最低点无初速度释放,当小球运动图示位置时细线的拉力.

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某校举行鸡蛋落体实验比赛,要求鸡蛋从高处落到地面而不被摔坏.已知鸡蛋要不被摔坏,直接撞击地面的速度最大不能超过1.5m/s.现有一位同学设计了图示的-个装置来参加比赛,他用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离s=0.45m,A、B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面某一高处自由落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起,g=10m/s2.求:(计算结果小数点后保留两位数字)
(1)如果没有保护,鸡蛋自由下落而不被摔坏的最大高度h;
(2)如果使用该装置保护,刚开始下落时装置的末端离地面的最大高度H.

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某同学测量一只未知阻值的电阻.
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①他先用多用电表进行测量,按照正确的步骤操作后,测量的结果如图甲所示,请你读出其阻值大小为______Ω.为了使多用电表测量的结果更准确,该同学接着应该进行哪些操作?
答:______
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,变阻器阻值为10Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量电阻,请你完成其余的连线.
③该同学按照“伏安法”测量电阻的要求连接好图乙电路后,测得的电阻值将______ (填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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