题目列表(包括答案和解析)
如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况)
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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:
(1)场强E的大小;(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况).
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如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:
(1)场强E的大小;
(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况)
如图甲所示,竖直面MN的左侧空间存在竖直向上的匀强电场(上、下及左侧无边界).一个质量为m、电荷量为q的可视为质点的带正电的小球,以大小为v0的速度垂直于竖直面MN向右做直线运动.小球在t=0时刻通过电场中的P点,为使小球能在以后的运动中竖直向下通过D点(P、D间距为L,且它们的连线垂直于竖直平面MN,D到竖直面MN的距离DQ等于L/π),经过研究,可以在电场所在的空间叠加如图乙所示的随时间周期性变化的、垂直于纸面向里的磁场.(g=10m/s2),求:
(1)场强E的大小;(2)如果磁感应强度B0为已知量,试推出满足条件t1的表达式;
(3)进一步的研究表明,竖直向下的通过D点的小球将做周期性运动.则当小球运动的周期最大时,求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的大小,并在图中定性地画出小球运动一个周期的轨迹.(只需要画出一种可能的情况).
14.C 15.C 16.A 17.B 18.AD 19.D 20.AD 21.BC
22.(1)①保证小球沿水平方向抛出②
③1.0,1.5
(2)甲图不合理之处:不能多次测量;超过电流表量程,不安全;超过电压表量程,也不安全。郝 双制 作
乙图不合理之处:电流表量程太小;电压表量程太大。
较为合理的电路如图所示,

Rx的计算公式
,其中U是电压表V1示数,I是电流表A1示数,R0是电阻箱示数。
23. 解:滑块从A处到B处,由动能定理mgssin37°-μmgscos37°=
mvB2
滑块从B到C处,由动能定理-μmgBC=
mvC2-
mvB2
若滑块恰好从C处平抛射出,则在C处时不受弹力作用 mg=m
联立解得郝双 BC=
所以水平滑槽BC长度至少为
24. 解:⑴设第1个球与木盒相遇后瞬间,两者共同运动的速度为v1,根据动量守恒定律:
代入数据,解得: v1=
⑵设第1个球与木盒的相遇点离传送带左端的距离为s,第1个球经过t0与木盒相遇,
则:
设第1个球进入木盒后两者共同运动的加速度为a,根据牛顿第二定律:
得:
设木盒减速运动的时间为t1,加速到与传送带相同的速度的时间为t2,则:

故木盒在2s内的位移为零
依题意:
代入数据,解得:郝双 
25.解:(1)小球进入电场,做匀速直线运动时 Eq=mg ①E=mg/q②
(2)在t1时刻加磁场,小球在时间t0内做匀速圆周运动,设圆周运动周期为T0,半径为R。
竖直向下通过D点,则t0=3T0/4③
④
PF-PD=R即
⑤
将③、④代入⑤式解得
⑥

(3)小球运动的速率始终不变,当R变大时,T0也增加,小球在电场中的运动周期T也增加。
在小球不飞出电场的情况下,当T最大时,有:郝双 制作
DQ=2R即
⑥
⑦
结合⑥⑦式解得
⑧
⑨
结合轨迹图可知,小球在电场中运动的最大周期
⑩
结合上式解得
小球在电场中运动一个周期的轨迹图如图乙所示
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