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15.如圖所示,在直角坐標(biāo)xoy平面的第二象限內(nèi)存在水平向左、電場強度為E的勻強電場,在第一象限和第四象限內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m,電荷量為e的電子,從x軸上的P點以初速度v0沿Y軸正方向進(jìn)入第二象限內(nèi)的勻強電場中,并從Y軸上的A點進(jìn)入第第一象限內(nèi)的勻強磁場做圓周運動,之后其沿y軸負(fù)方向從x軸上的C點射入第四象限.已知v0=2eELm,P的坐標(biāo)為(-L,0).
(1)若L=1m,其余各物理量均未知,求A點的坐標(biāo).
(2)電子經(jīng)過A點時的速度方向與Y軸正方向的夾角θ.
(3)若mEeL=1T,其余各物理量均未知,求磁場的磁感應(yīng)強度B.

分析 (1)電子在電場中做類平拋運動,應(yīng)用類平拋運動規(guī)律可以求出A點的坐標(biāo).
(2)電子在電場中做類平拋運動,應(yīng)用類平拋運動可以求出電子的速度方向與Y軸正方向間的夾角.
(3)電子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強度.

解答 解:(1)電子在電場中做類平拋運動:
水平方向:L=v0
豎直方向:y=12at2=12eEmt2
已知:L=1m,
解得:y=2L=2m,A點坐標(biāo)為:(0,2m).
(2)電子在電場中做類平拋運動:
水平方向:L=v0
豎直方向:vy=at=eEmt,
tanθ=v0vy,
解得:tanθ=1,則:θ=45°;
(3)電子在磁場中做勻速圓周運動,運動軌跡如圖所示:
由牛頓第二定律得:evB=mv2r,
由圖中幾何關(guān)系可知:r=2Lsinθ=22L,
已知:mEeL=1T,
解得:B=22T;
答:(1)若L=1m,其余各物理量均未知,A點的坐標(biāo)為:(0,2m).
(2)電子經(jīng)過A點時的速度方向與Y軸正方向的夾角θ為45°.
(3)若mEeL=1T,其余各物理量均未知,磁場的磁感應(yīng)強度B為22T

點評 本題考查了電子在電場與磁場中的運動問題,是電磁學(xué)與力學(xué)的一道綜合題,分析清楚電子的運動過程,應(yīng)用類平拋運動規(guī)律、運動的合成與分解、牛頓第二定律、運動學(xué)公式即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面,已知磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律為B=0.2tT,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω.求:
(1)回路的感應(yīng)電動勢;
(2)a、b兩點間的電壓.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.用水平力拉一物體在水平地面上從靜止開始做勻加速運動,到t1秒末撤去拉力F,物體做勻減速運動,到t2秒末靜止.其速度圖象如圖所示,且α<β.若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體在加速和減速過程中克服摩擦阻力做的功分別為W1和W2,它們的平均功率分別為P1和P2,則下列選項正確的是( �。�
A.W=W1+W2B.P<P1+P2C.W1=W2D.P1>P2

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3.左右兩個電路都是從左端輸入信號,從右端輸出信號.圖1中輸入的是高頻、低頻混合的交流信號,要求只輸出低頻信號;圖2中輸入的是直流和低頻交流的混合信號,要求只輸出低頻交流信號.那么對C1、C2的選擇效果最好的是( �。�
A.C1用大電容,C2用大電容B.C1用大電容,C2用小電容
C.C1用小電容,C2用大電容D.C1用小電容,C2用小電容

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖,平板電容器d=1.2cm,U=240V,M板接地,AM距離0.2cm,BN距離0.5cm,一個q=-3×10-4C的電荷放在A處,試求:
(1)該電荷在A點所受的電場力
(2)若該電荷由A點運動到B點,電場力做多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

20.氣墊導(dǎo)軌在現(xiàn)在的中學(xué)物理實驗中應(yīng)用很廣泛,如圖所示為一種簡單的氣墊導(dǎo)軌.導(dǎo)軌上的甲、乙兩滑塊質(zhì)量分別為m1、m 2,且m1>m2,兩滑塊上的擋片寬度相同,均為L.現(xiàn)將氣墊導(dǎo)軌水平放置做“驗證動量守恒定律”實驗.實驗中用滑塊甲撞擊靜止在導(dǎo)軌上的滑塊乙,碰撞前滑塊乙處于靜止?fàn)顟B(tài).第一次在兩滑塊碰撞端安上彈簧片,第二次在兩滑塊碰撞端粘上橡皮泥,彈簧片與橡皮泥的質(zhì)量均不計.兩次實驗時滑塊甲碰前通過光電門計時裝置記錄的擋光片的擋光時間相等,均為t,碰后滑塊乙第一次和第二次通過光電門計時裝置記錄的擋片擋光時間分別為t1、t2,則(光電門的寬度可忽略)

(1)通過所給數(shù)據(jù)驗證動量守恒定律的表達(dá)式為m1Lt=(m1+m2lt2.上式中算得的甲、乙兩滑塊的動量大小并不完全相等,產(chǎn)生誤差的原因是①存在阻力②導(dǎo)軌不水平(寫出兩點即可).
(2)t1和t2的關(guān)系應(yīng)為t1<t2.(選填“>”“<”“=”)
(3)滑塊甲第一次與乙碰撞后通過光電門的時間t′=m1tt1m1t1m2t.(用所給的數(shù)據(jù)表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.水滴自高處由靜止開始下落,至落地前的過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),則( �。�
A.風(fēng)速越大,水滴落地時的瞬時速度越大
B.風(fēng)速越大,水滴下落的時間越長
C.水滴下落的時間與風(fēng)速無關(guān)
D.水滴著地時的瞬時速度與風(fēng)速無關(guān)

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4.如圖所示,一個質(zhì)量為m的鋼性圓環(huán)套在一根固定的足夠長的水平直桿上,環(huán)的半徑略大于桿的半徑.環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)為μ,t=0時刻給環(huán)一個向右的初速度v0,同時對環(huán)施加一個方向始終豎直向上的力F,已知力F的大小F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運動速度),且有kv0>mg.t=t1時刻環(huán)開始沿桿做勻速直線運動,試求:
(1)t=0時刻環(huán)的加速度;
(2)全過程中環(huán)克服摩擦力所做的功;
(3)定性作出圓環(huán)的速度圖象.(要求能體現(xiàn)圓環(huán)速度變化的特征,標(biāo)出關(guān)鍵點的參數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一物體以初速v0開始沿光滑斜面上滑然后返回,在整個運動過程中,物體的速度圖象為(設(shè)沿斜面向上為正方向)(  )
A.B.C.D.

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