如图所示,在半径为R的圆形边界内存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1×106T。以圆心为坐标原点建立直角坐标系,在坐标原点分别以竖直向上、竖直向下,水平向左、水平向右同时抛出四个带正电的小球,小球的电荷量q=8×10-12C,质量m=1×10-6kg,它们的初速度大小均为v0=4m/s,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/ s2。则:
(1)当R=m时,水平向右抛出的小球经过多少时间到达圆形边界?
(2)试证明,在四个小球都未到达圆形边界前,能用一个圆将四个小球连起来。并写出圆心的坐标。
高三物理计算题简单题
如图所示,在半径为R的圆形边界内存在竖直向上的匀强电场,电场强度E=1×106T。以圆心为坐标原点建立直角坐标系,在坐标原点分别以竖直向上、竖直向下,水平向左、水平向右同时抛出四个带正电的小球,小球的电荷量q=8×10-12C,质量m=1×10-6kg,它们的初速度大小均为v0=4m/s,忽略空气阻力,重力加速度g=10m/ s2。则:
(1)当R=m时,水平向右抛出的小球经过多少时间到达圆形边界?
(2)试证明,在四个小球都未到达圆形边界前,能用一个圆将四个小球连起来。并写出圆心的坐标。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
如图所示,在竖直平而内建立直角坐标系xOy, x轴水平,以O为圆心、半径为R的圆形区域内(圆形区域交x轴于M、 N两点),一、二象限存在沿x轴正方向的匀强电场,三、四象限存在场强大小相等、方向竖直向上的匀强电场和方向垂直纸面向里的匀强磁场。在M点正上方的A点处有一可视为质点、质量为m、带电荷量为q的小球,以一沿x轴正方向的水平速度射出,小球从B点(图中未画出)进入圆形区域后先做直线运动,后经过原点O从第二象限进入第四象限做匀速圆周运动,最终从N点射出第四象限。已知重力加速度为g,不计阻力的影响,求:
(1)小球初速度的大小;
(2)磁感应强度的大小。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图(a)所示,在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场,不计带电粒子所受重力。
(1)求粒子的荷质比。
(2)若磁场的方向和所在空间的范围不变,而磁感应强度
的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入
磁场,粒子飞出磁场时速度的方向相对于入射方向改
变了θ角,如图(b)所示,求磁感应强度B′的大小。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面指向纸面里的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场之后经过D点,D点的坐标为(0,2r),不计带电粒子所受重力。若磁场区域以A点为轴在xoy平面内顺时针旋转450后,带电粒子仍以速度v0沿x轴负方向射入磁场,飞出磁场后经过y=2r直线时,以下说法正确的是( )
A. 带电粒子仍将垂直经过y=2r的这条直线
B. 带电粒子将与y=2r的直线成450角经过这条直线
C. 经过y=2r直线时距D的距离为( -1)r
D. 经过y=2r直线时距D的距离为(2-)r
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如图所示,在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面指向纸面里的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场之后经过D点,D点的坐标为(0,2r),不计带电粒子所受重力。若磁场区域以A点为轴在xoy平面内顺时针旋转45°后,带电粒子仍以速度v0沿x轴负方向射入磁场,飞出磁场后经过y=2r直线时,以下说法正确的是:
A. 带电粒子仍将垂直经过y=2r的这条直线
B. 带电粒子将与y=2r的直线成45︒角经过这条直线
C. 经过y=2r直线时距D的距离为
D. 经过y=2r直线时距D的距离为
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如图所示,在以直角坐标系xOy的坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强度大小为B、方向垂直xOy所在平面指向纸面里的匀强磁场。一带电粒子由磁场边界与x轴的交点A处,以速度v0沿x轴负方向射入磁场,粒子恰好能从磁场边界与y轴的交点C处,沿y轴正方向飞出磁场之后经过D点,D点的坐标为(0,2r),不计带电粒子所受重力。若磁场区域以A点为轴在xoy平面内顺时针旋转45︒后,带电粒子仍以速度v0沿x轴负方向射入磁场,飞出磁场后经过y=2r直线时,以下说法正确的是
A. 带电粒子仍将垂直经过y=2r的这条直线
B. 带电粒子将与y=2r的直线成45︒角经过这条直线
C. 经过y=2r直线时距D的距离为r
D. 经过y=2r直线时距D的距离为r
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如图所示,ABCD是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道,固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点,沿水平直径AC方向建立x轴,竖直直径BD方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为+q的小球,从A点由静止开始沿轨道下滑,通过轨道最高点D后,又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球落回到A点时的速率;
(2)电场强度的大小;
(3)小球从A下滑到电场内的B点时对轨道压力的大小。
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如图所示,一个半径R=0.5m的圆形轨道固定在竖直面内,以其最高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xoy,其中x轴沿水平方向,y轴沿竖直方向,整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场,规定O点为电势能及重力势能的零点。若从O点将一个质量m=0.1kg、可视为质点的带正电小球以v0=2m/s的速度平行于x轴抛出,小球落于轨道上x=0.4m处的A点,若该小球抛出速度增至4v0,小球将沿轨道做完整的圆周运动,已知重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是
A. 小球所受电场力大小等于其重力的4倍
B. 小球以v0=2m/s的速度抛出后运动至A点的过程中,其速度变化量为8m/s,方向竖直向下
C. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球与轨道间的最大弹力为29.8N
D. 小球以4v0的速度抛出后的运动过程中,小球机械能的最大值为6.2J
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