在如圖所示的直角坐標系中,x軸的上方存在與x軸正方向成45°角斜向右下方的勻強電場,場強的大小為E=×104 V/m.x軸的下方有垂直于xOy面向外的勻強磁場,磁感應強度的大小為B=2×10-2 T.把一個比荷為=2×108 C/kg的正電荷從坐標為(0,1)的A點處由靜止釋放.電荷所受的重力忽略不計.
(1)求電荷從釋放到第一次進入磁場時所用的時間;
(2)求電荷在磁場中做圓周運動的半徑;(保留兩位有效數(shù)字)
(3)當電荷第二次到達x軸時,電場立即反向,而場強大小不變,試確定電荷到達y軸時的位置坐標.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
如圖是定性研究平行板電容器的電容與結構之間的關系的裝置,平行板電容器的A板與靜電計相連,B板和靜電計金屬殼都接地.若充電后保持電容器帶電量不變,正對面積減小時,靜電計指針的偏轉角度將____;(填“變大”或“變小”)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,直線MN上方存在著垂直紙面向里、磁感應強度為B的勻強磁場,質量為m、電荷量為-q(q>0)的粒子1在紙面內以速度v1=v0從O點射入磁場,其方向與MN的夾角α=30°;質量為m、電荷量為+q的粒子2在紙面內以速度v2=v0也從O點射入磁場,其方向與MN的夾角β=60°角。已知粒子1、2同時到達磁場邊界的A、B兩點(圖中未畫出),不計粒子的重力及粒子間的相互作用。
(1)求兩粒子在磁場邊界上的穿出點A、B之間的距離d;
(2)求兩粒子進入磁場的時間間隔Δt;
(3)若MN下方有平行于紙面的勻強電場,且兩粒子在電場中相遇,其中的粒子1做直線運動。求電場強度E的大小和方向。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)把帶電荷量2×10-8 C的正點電荷從無限遠處(0勢面)移到電場中A點,要克服電場力做功8×10-6 J,若把該電荷從無限遠處移到電場中B點,需克服電場力做功2×10-6 J,求:
(1)A點的電勢;
(2)A、B兩點的電勢差;
(3)把2×10-5 C的負電荷由A點移到B點電場力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)一半徑R=0.6m的金屬圓筒有一圈細窄縫,形狀如圖所示。圓筒右側與一個垂直紙面向里的有界勻強磁場相切于P,圓筒接地,圓心O處接正極,正極與圓筒之間的電場類似于正點電荷的電場,正極與圓筒之間電勢差U可調。正極附近放有一粒子源(粒子源與正極O間距離忽略不計)能沿紙面向四周釋放比荷q/m=1.5×l05C/kg的帶正電粒子(粒子的初速度、重力均不計)。帶電粒子經(jīng)電場加速后從縫中射出進入磁場,已知磁場寬度d=0.4m,磁感應強度B=0.25T。
(1)若U=750V,求:①粒子達到細縫處的速度;②若有一粒子在磁場中運動的時間最短,求此粒子飛出磁場時與右邊界的夾角大小。
(2)只要電勢差U在合適的范圍內變化,總有從向沿某一方向射出粒子經(jīng)過磁場后又回到O處,求電勢差U合適的范圍。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學設計了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負極),于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強電場(忽略邊緣效應)。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量 q=+2.0×10-17C,質量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關后
(1)求煙塵顆粒在通道內運動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進入除塵器煙塵顆?偭康谋戎。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
一個帶電粒子只在電場力作用下通過勻強電場中的a、b兩點,一組平行的帶箭頭的實線表示勻強電場的電場線,如圖所示。已知帶電粒子通過a、b兩點的速度大小分別是5 m/s和3 m/s,粒子的質量是100 g,a、b兩點的電勢差為80 V。
(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的種類。
(2)帶電粒子所帶的電荷量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,直角坐標系xoy位于豎直平面內,在x>0的區(qū)域內有電場強度大小E = 4N/C、方向沿y軸正方向的條形勻強電場,其寬度d =2m。一質量m = 6.4×10-27kg、電荷量q = -3.2×10-19C的帶電粒子從P點,其坐標為(0 , 1m)以速度V = 4×104m/s,沿x軸正方向進入電場,經(jīng)電場偏轉最終通過x軸上的Q點(圖中未標出),不計粒子重力。求:
(1)當電場左邊界與y軸重合時Q點的橫坐標;
(2)若只改變上述電場強度的大小,且電場左邊界的橫坐標x′處在范圍內,要求帶電粒子仍能通過Q點,求此電場左邊界的橫坐標x′與電場強度的大小E′的函數(shù)關系。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示的電路中各元件值分別為:R1=R2=10Ω,R3=R4=20Ω,電容C=300μF,電源電動勢E=6V,內阻不計,原先雙擲開關S與觸點2接觸,則當開關S從與觸點2接觸改為與觸點1接觸,且電路穩(wěn)定后,試求:
(1)求電容器C所帶電荷量;
(2)若開關從與觸點1接觸改為觸點2接觸,直到電流變?yōu)?時為止,求通過電阻R1的電荷量
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