分)如圖所示,用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛一帶電小球,小球質(zhì)量為m。現(xiàn)加一水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),平衡時(shí)小球靜止于A點(diǎn),細(xì)線與豎直方向成θ角。

(1)求小球所帶電荷量的大。
(2)若將細(xì)線剪斷,小球?qū)⒃跁r(shí)間t內(nèi)由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中的P點(diǎn)(圖中未畫(huà)出),求A、P兩點(diǎn)間的距離;
(3)求A、P兩點(diǎn)間電勢(shì)差的
(1);(2);(3)

試題分析:
(1)設(shè)小球所帶電荷量的大小為q。小球平衡時(shí)的受力情況如右圖所示,則有


          (3分)
(2)剪斷細(xì)線后,小球受電場(chǎng)力和重力,它們的合力為F,加速度為a,小球做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)。則

根據(jù)牛頓第二定律有


所以          (2分)
所以A、P兩點(diǎn)間的距離
            (2分)
(3)A、P兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小
    (3分)
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一塊矩形截面金屬導(dǎo)體abcd和電源連接,處于垂直于金屬平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)接通電源、有電流流過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢(shì)差,這種現(xiàn)象被稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾元件,它是一種重要的磁傳感器,廣泛運(yùn)用于各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中。關(guān)于這一物理現(xiàn)象下列說(shuō)法中正確的是
A.導(dǎo)體受向左的安培力作用
B.導(dǎo)體內(nèi)部定向移動(dòng)的自由電子受向右的洛侖茲力作用
C.在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢(shì)差,且ab電勢(shì)低于cd電勢(shì)
D.在導(dǎo)體的ab、cd兩側(cè)存在電勢(shì)差,且ab電勢(shì)高于cd電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平放置的平行金屬板a、b帶有等量異種電荷,a板帶正電,兩板間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),若一個(gè)帶正電的液滴在兩板間做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)的方向是(  )
A.沿豎直方向向下 B.沿豎直方向向上
C.沿水平方向向左 D.沿水平方向向右

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)水平放置的平行金屬板M N之間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于紙面的交變磁場(chǎng)(如圖a所示,垂直紙面向里為正),磁感應(yīng)強(qiáng)度=50T,已知兩板間距離d=0.3m,電場(chǎng)強(qiáng)度E=50V/m,M板中心上有一小孔P,在P正上方h=5cm處的O點(diǎn),一帶電油滴自由下落,穿過(guò)小孔后進(jìn)入兩板間,若油滴在t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間,最后恰好從N板邊緣水平飛出。已知油滴的質(zhì)量 m=10kg,電荷量q=+2×10C(不計(jì)空氣阻力。重力加速度取g=10m/s2,取π=3)求:


(1)油滴在P點(diǎn)的速度;
(2)N板的長(zhǎng)度;
(3)交變磁場(chǎng)的變化周期。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為一種質(zhì)譜儀示意圖,由加速電場(chǎng)、靜電分析器和磁分析器組成。若靜電分析器通道中心線的半徑為R,通道內(nèi)均勻輻射電場(chǎng)在中心線處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,磁分析器有范圍足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后沿中心線通過(guò)靜電分析器,由P點(diǎn)垂直邊界進(jìn)入磁分析器,最終打到膠片上的Q點(diǎn)。不計(jì)粒子重力。下列說(shuō)法正確的是

A.極板M比極板N電勢(shì)高
B.加速電場(chǎng)的電壓U=ER
C.直徑PQ
D.若一群離子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)上述過(guò)程都落在膠片上同一點(diǎn),則該群離子具有相同的比荷

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為m,帶電荷量q的小球從P點(diǎn)靜止釋放,下落一段距離后進(jìn)入正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向水平向左,磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,則小球在通過(guò)正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況是(  )
A.一定做曲線運(yùn)動(dòng)
B.軌跡一定是拋物線
C.可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)如圖甲所示,在坐標(biāo)系中,軸左側(cè)有沿軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E;軸右側(cè)有如圖乙所示,大小和方向周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小B0已知.磁場(chǎng)方向垂直紙面向里為正.時(shí)刻,從軸上的p點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶正電的粒子,質(zhì)量為m,電量為q(粒子重力不計(jì)),粒子第一次在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間與第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等.求

(1)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離;
(2)粒子經(jīng)一個(gè)周期沿y軸發(fā)生的位移;
(3)粒子能否再次經(jīng)過(guò)O點(diǎn),若不能說(shuō)明理由.若能,求粒子再次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)刻;
(4)粒子第4n(n=1、2、3 )次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的縱坐標(biāo).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)為了使粒子經(jīng)過(guò)一系列的運(yùn)動(dòng)后,又以原來(lái)的速率沿相反方向回到原位,可設(shè)計(jì)如下的一個(gè)電磁場(chǎng)區(qū)域(如圖所示):水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)的磁場(chǎng)方向與Ⅰ內(nèi)相同,但是大小可以不同,區(qū)域Ⅲ(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場(chǎng)與Ⅱ內(nèi)大小相等、方向相反.已知等邊三角形AQC的邊長(zhǎng)為2l,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為l的O點(diǎn)以某一速度射出,在電場(chǎng)力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ,再?gòu)腜點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ,又經(jīng)歷一系列運(yùn)動(dòng)后返回O點(diǎn).(粒子重力忽略不計(jì))求:

(1)該粒子的比荷.
(2)粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所需時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,第II象限中存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在x軸的下方L處存在一個(gè)處置紙面向外的單邊界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今有一個(gè)電量為+q、質(zhì)量為m的粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)處以速度V0水平射入電場(chǎng),恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O處飛出,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間之后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),并在磁場(chǎng)中經(jīng)過(guò)P點(diǎn)()。求:

(1)平行板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(3)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間。

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