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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...

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,磁场的磁感应强度为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间的距离为L,小球过M点的速度方向与x轴正方向夹角为θ。不计空气阻力,重力加速度为g,求:电场强度E的大小和方向;小球从A点抛出时初速度v0的大小;A点到x轴的高度h。

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(1)方向竖直向上;(2);(3) 【解析】 试题分析:(1)小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动,说明电场力和重力平衡,则有 qE=mg,得到 重力的方向竖直向下,则电场力方向竖直向上,由于小球带正电,故电场强度方向竖直向上. (2)小球做匀速圆周运动,设其设半径为r,由几何关系知: 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供,设小球做圆周运动的速率为v,有 ,解得: 由速度分解知:v0=vcosθ 代入得到 (3)根据机械守恒定律,有 将v0,v代入得到 考点:带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】本题主要考查了带电粒子在复合场中的运动。属于难度很大的题目。本题属于带电粒子在组合场中运动问题,在复合场中做匀速圆周运动,说明重力与电场力平衡,洛伦兹力提供向心力,磁场中圆周运动处理的基本方法是定圆心、连半径、画轨迹,重力场中也可运用运动的合成和分解,实质是一个平抛运动。  
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考点分析:
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如图甲所示,在高h =0.8m的平台上放置一质量为M =1kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d =2m。现给小木块一水平向右的初速度v0,其在平台上运动的v2-x关系如图乙所示。小木块最终从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上,g取10m/s2,求:

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(1)小木块滑出时的速度v;

(2)小木块在水平面滑动的时间t;

(3)小木块在滑动过程中产生的热量Q。

 

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甲同学采用如图甲所示的电路测定电源的电动势和内电阻。提供的器材:电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)及滑动变阻器R、电键S、导线。实验电路如图甲所示。

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(1)连好电路后,当该同学闭合电键S,发现电流表示数为0,电压表示数不为0。检查各接线柱均未接错,接触良好,且电路未发生短路;他用多用电表的电压档检查电路,把两表笔分别接bc和、de时,示数均为0,把两表笔接cd 时,示数与电压表示数相同,由此可推断故障是:_________________。

(2)排除故障后,该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。并根据数据在空白的坐标纸上,作出图所示的UI图线,该图存在多处不妥之处,请指出。(指出两处不妥之处)                          

I/A

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

U/V

2.93

2.87

2.85

2.77

2.75

2.70

 

 

 

(3)为了在实验中保护电流表和调节电阻时电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图丙所示的电路,丙电路中电阻R0应该选取下列备选电阻的哪一个?          

A.1Ω     B.5Ω    C.10Ω    D.20Ω

 

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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验。有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g。则:

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⑴如图乙所示,用游标卡尺测得小球的直径d =     mm。

⑵小球经过光电门B时的速度表达式为        

⑶多次改变高度H,重复上述实验,作出满分5 manfen5.com随H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:       时,可判断小球下落过程中机械能守恒。

⑷实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP,增加下落高度后,则满分5 manfen5.com       (选填“增加”、“减小”或“不变”)。

 

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如图所示,在外力作用下某质点运动的v-t图象为正弦曲线.从图中可以判断

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A.在满分5 manfen5.com时间内,外力做正功

B.在满分5 manfen5.com时间内,外力的功率逐渐增大

C.在满分5 manfen5.com时刻,外力的功率最大

D.在满分5 manfen5.com时间内,外力做的总功为零

 

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x轴上有两个点电荷Q1和Q2,Q1和Q2之间连线上各点电势高低如图曲线所示,选无穷远处电势为零,从图中可以看出

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A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量

B.Q1和Q2一定是异种电荷

C.P处的电场强度为零

D.Q1和Q2之间连线上各点电场强度方向都指向Q2

 

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