[题目]如图所示.在竖直直角坐标系内.轴下方区域I存在场强大小为E.方向沿y轴正方向的匀强电场.轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场.已知图中点D的坐标为().虚线轴.两固定平行绝缘挡板AB.DC间距为3L.OC在轴上.AB.OC板平面垂直纸面.点B在y轴上.一质量为m.电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动.通过轴后不与AB碰撞.恰好� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】如图所示，在竖直直角坐标系内，轴下方区域I存在场强大小为E、方向沿y轴正方向的匀强电场，轴上方区域Ⅱ存在方向沿轴正方向的匀强电场。已知图中点D的坐标为()，虚线轴。两固定平行绝缘挡板AB、DC间距为3L，OC在轴上，AB、OC板平面垂直纸面，点B在y轴上。一质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力)从D点由静止开始向上运动，通过轴后不与AB碰撞，恰好到达B点，已知AB=14L，OC=13L。

（1）求区域Ⅱ的场强大小以及粒子从D点运动到B点所用的时间；

（2）改变该粒子的初位置，粒子从GD上某点M由静止开始向上运动，通过轴后第一次与AB相碰前瞬间动能恰好最大。

①求此最大动能以及M点与轴间的距离；

②若粒子与AB、OC碰撞前后均无动能损失(碰后水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变，方向相反)，求粒子通过y轴时的位置与O点的距离y2。

【答案】（1）；（2）①，；②

【解析】

（1）该粒子带正电，从D点运动到轴所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子在区域II中做类平抛运动，所用的时间设为，则

根据牛顿第二定律有

粒子从D点运动到B点所用的时间

解得

，

（2）①设粒子通过轴时的速度大小为，碰到AB前做类平抛运动的时间为t，则

粒子第一次碰到AB前瞬间的轴分速度大小

碰前瞬间动能

即

由于为定值，当即时动能有最大值

由（1）得

最大动能

对应的

粒子在区域I中做初速度为零的匀加速直线运动，则

解得

②粒子在区域II中的运动可等效为粒子以大小为的初速度在场强大小为6E的匀强电场中做类平抛运动直接到达y轴的K点，如图所示，则时间仍然为

得

由于，粒子与AB碰撞一次后，再与CD碰撞一次，最后到达B处

则

练习册系列答案

（1）调节磁场的周期，满足T>，若粒子恰好打在屏上P（d，0）处，求粒子的速度大小v；

（2）调节磁场的周期，满足T=，若粒子恰好打在屏上Q（d，d）处，求粒子的加速度大小a；

（3）粒子速度大小为v0=时，欲使粒子垂直打到屏上，周期T应调为多大？

【题目】如图甲所示，空间存在一宽度为的有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.在光滑绝缘水平面内有一边长为的正方形金属线框，其质量、电阻，在水平向左的外力作用下，以初速度匀减速进入磁场，线框平面与磁场垂直，外力大小随时间变化的图线如图乙所示，以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度；

（2）线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量；

（3）线框向右运动的最大位移为多少？

（4）当线框左侧导线即将离开磁场的瞬间，撤去外力，则线框离开磁场过程中产生的焦耳热多大？

【题目】如图所示，三根完全相同的通电直导线a、b、c平行固定，三根导线截面的连线构成一等边三角形，O点为三角形的中心，整个空间有磁感应强度大小为B、方向平行于等边三角形所在平面且垂直bc边指向a的匀强磁场。现在三根导线中通以方向均向里的电流，其中Ib=Ic=I。已知通电长直导线在某点产生的磁感应强度的大小跟电流成正比，导线b在O点产生的磁感应强度大小为B。则下列说法正确的是（　　）

A.若O点的磁感应强度平行ac边，则Ia=（1＋）I

B.若O点的磁感应强度平行ab边，则Ia=（1＋）I

C.若O点的磁感应强度垂直ac边，则Ia=（－1）I

D.若O点的磁感应强度垂直ab边，则Ia=（－1）I

【题目】如图所示，一束红光从空气射向折射率n=种玻璃的表面，其中i为入射角，则下列说法正确的是（　　）

A.当i=45°时会发生全反射现象

B.无论入射角i为多大，折射角r都不会超过45°

C.当入射角的正切值tani=，反射光线与折射光线恰好相互垂直

D.光从空气射入玻璃，速度减小

E.若将入射光换成紫光，则在同样入射角i的情况下，折射角r将变大

【题目】如图，用毛皮摩擦过的带电橡胶棒（带负电），从右向左缦缦靠近放在光滑水平桌面上的空易拉罐。则下列针对易拉罐的有关分析正确的有（　　）

A.易拉罐内部空腔各处的电场强度处处为零

B.带电橡胶棒在易拉罐内部空腔各处产生的电场强度处处为零

C.易拉罐右侧感应出正电，左侧感应负电，易拉罐将向右运动

D.易拉罐左、右两侧感应出等量异种电荷，易拉罐将保持不动

【题目】在考古中为了测定古物的年代，可通过测定古物中碳14与碳12的比例，其物理过程可简化为如图所示，碳14与碳12经电离后的原子核带电量都为q，从容器A下方的小孔S不断飘入电压为U的加速电场，经过S正下方的小孔O后，沿SO方向垂直进入磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，最后打在相机底片D上并被吸收。已知D与O在同一平面内，其中碳12在底片D上的落点到O的距离为x，不考虑粒子重力和粒子在小孔S处的初速度。

(1)求碳12的比荷；

(2)由于粒子间存在相互作用，从O进入磁场的粒子在纸面内将发生不同程度的微小偏转（粒子进入磁场速度大小的变化可忽略），其方向与竖直方向的最大偏角为α，求碳12在底片D上的落点到O的距离的范围；

(3)实际上，加速电场的电压也会发生微小变化（设电压变化范围为U±ΔU），从而导致进入磁场的粒子的速度大小也有所不同。现从容器A中飘入碳14与碳12最终均能打在底片D上，若要使这两种粒子的落点区域不重叠，则ΔU应满足什么条件？（粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向的最大偏角仍为α）

【题目】某老师用图示装置探究库仑力与电荷量的关系。A、B是可视为点电荷的两带电小球，用绝缘细线将A悬挂，实验中在改变电荷量时，移动B并保持A、B连线与细线垂直。用Q和q表示A、B的电荷量，d表示A、B间的距离，（不是很小）表示细线与竖直方向的夹角，x表示A偏离O点的水平距离，实验中（　　）

A.d可以改变B.B的位置在同一圆弧上

C.x与电荷量乘积Qq成正比D.与A、B间库仑力成正比

【题目】(1)一课外实验小组设计了如图甲所示的实验装置，用来探究拉力对小车做功跟小车动能的关系。M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量。两光滑滑轮质量均不计，木板上的轻质细线与木板平行，不计空气阻力实验时，一定要进行的操作是______。

A.用天平测出砂和砂桶的质量m

B.用天平测出带滑轮的小车的质量M

C.将长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力

D.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数

E.为减小误差，实验中一定要砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M

如图为实验中打出的纸带，已知打点频率为f，选取某一个打的点为计数点0，然后每隔4个点选一个计数点，依次记为1、2、3、4、5、6，各计数点到0点的距离分别为、、、、、实验中测出小车的质量M，力传感器显示拉力为F，从计数点1到5的过程中，外力对小车做的功为______，小车动能的变化为______。用本问所给的字母表示

试题分类