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如图(a)所示，x轴上方为垂直于平面xoy向里的匀强磁场，磁感应强度为，x轴下方为方向平行于x轴但大小一定(设为E0)、方向作周期性变化的匀强电场，在坐标点为(、)和第四象限中某点，各有质量为、带电量...
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高中物理《山西大学附属中学2012届高三第一次理科综合能力测试物理试题（2月月考）》真题及答案
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如图所示在x轴上方第一象限内有垂直于xy平面向里的匀强磁场磁感应强度为B.在x轴下方的第四象限内有沿
在某一真空空间内建立xoy坐标系从原点O.处向第一象限发射一比荷＝1×104C／kg的带正电的粒子重
如图所示在某一真空空间建立xOy坐标系从原点O.处向第I.象限发射一比荷的带正电的粒子重力不计其速度
如图所示在xOy平面直角坐标系中直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B的匀强磁场三
如图所示x轴上方匀强磁场的磁感应强度为Bx轴下方匀强磁场的磁感应强度为B/2方向都垂直xOy平面指向
在某一真空空间内建立xOy坐标系从原点O处向第I象限发射一荷质比的带正电的粒子重力不计.速度大小v0
如图所示在x轴上方有水平向左的匀强电场电场强度为E在x轴下方有垂直于纸面向里的匀强磁场磁感应强度为B
如图所示在x>0的区域内存在着垂直于xoy平面的匀强磁场B.磁场的左边界为x=0一个带电量为q=+1
如图a所示在坐标系xOy平面第一象限内有一垂直于xOy平面的匀强磁场磁场随时间的变化规律如图b所示规
如图所示在x轴上方存在着垂直于纸面向里磁感应强度为B.的匀强磁场一个不计重力的带电粒子从坐标原点O.
在某一真空空间内建立xoy坐标系从原点O.处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104c/kg的带正电的粒子重
如图所示在x轴上方有垂直于xy平面向里的匀强磁场磁场的磁感应强度为B.在x轴下方有沿y轴负方向的匀强
在某一真空空间内建立xoy坐标系从原点O.处向第Ⅰ象限发射一比荷=1×104c/kg的带正电的粒子重
如图所示在平面直角坐标系XOY内第I.象限存在沿Y.轴正方向的匀强电场第IV象限内存在垂直于坐标平面
如图所示在xOy平面直角坐标系中直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B.的匀强磁场
如图所示在x轴上方y≥0存在着垂直于纸面向里的匀强磁场磁感强度为B.在原点O.有一离子源向x轴上方的
如图所示为一磁约束装置的原理图圆心为原点O半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xoy平面向里的匀强磁场
如图所示在xOy坐标所围区域有一匀强磁场磁感强度为B.一质量为m电荷量为q的负电荷以与x轴成450并
在某一真空空间内建立xoy坐标系从原点O.处向第一象限发射一比荷的带正电的粒子重力不计速度大小v0
如图所示在xOy平面直角坐标系中直角三角形MNL内存在垂直于xOy平面向里磁感应强度为B.的匀强磁场
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极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后由于地磁场的作用而产生的.如图所示科学家发现并证实这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动旋转半径不断减小.此运动形成的原因是
如图所示在直角坐标系的第Ⅰ象限和第Ⅲ象限存在着电场强度均为E.的匀强电场其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向第Ⅲ象限电场沿y轴负方向.在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B.的匀强磁场磁场方向均垂直纸面向里.有一个电子从y轴的P.点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°第一次进入第Ⅰ象限时与y轴夹角也是45°经过一段时间电子又回到了P.点进行周期性运动.已知电子的电荷量为e质量为m不考虑重力和空气阻力.求1P.点距原点O.的距离2电子从P.点出发到第一次回到P.点所用的时间.
在某一真空空间内建立xoy坐标系从原点O.处向第一象限发射一比荷＝1×104C／kg的带正电的粒子重力不计速度大小v0＝103m／s方向与x轴正方向成30°角.1若在坐标系y轴右侧加有匀强磁场区域在第Ⅰ象限磁场方向垂直xoy平面向外在第Ⅳ象限磁场方向垂直xoy平面向里磁感应强度均为B.＝1T如图a所示求粒子从O.点射出后第2次经过x轴时的坐标x1.2若将上述磁场改为如图b所示的匀强磁场.在t＝0到t＝×10－4s时磁场方向垂直于xoy平面向外在t＝×10－4s到t＝×10－4s时磁场方向垂直于xoy平面向里此后该空间不存在磁场.在t＝0时刻粒子仍从O.点以与原来相同的速度v0射入求粒子从O.点射出后第2次经过x轴时的坐标x2.
1879年美国物理学家霍尔在研究载流导体在磁场中受力情况时发现了一种新的电磁效应将导体置于磁场中并沿垂直磁场方向通入电流则在导体中垂直于电流和磁场的方向会产生一个横向电势差这种现象后来被称为霍尔效应这个横向的电势差称为霍尔电势差1如图14甲所示某长方体导体的高度为宽度为其中的载流子为自由电子其电荷量为处在与面垂直的匀强磁场中磁感应强度为在导体中通有垂直于面的电流若测得通过导体的恒定电流为横向霍尔电势差为求此导体中单位体积内自由电子的个数2对于某种确定的导体材料其单位体积内的载流子数目和载流子所带电荷量均为定值人们将定义为该导体材料的霍尔系数利用霍尔系数已知的材料可以制成测量磁感应强度的探头有些探头的体积很小其正对横截面相当于图14甲中的面的面积可以在以下因此可以用来较精确的测量空间某一位置的磁感应强度如图14乙所示为一种利用霍尔效应测磁感应强度的仪器其中的探头装在探杆的前端且使探头的正对横截面与探杆垂直这种仪器既可以控制通过探头的恒定电流的大小又可以监测出探头所产生的霍尔电势差并自动计算出探头所测位置磁场的磁感应强度的大小且显示在仪器的显示窗内①在利用上述仪器测量磁感应强度的过程中对探杆的放置方位有何要求②要计算出所测位置磁场的磁感应强度除了要知道外还需要知道哪个物理量并用字母表示推导出用上述这些物理量表示所测位置磁感应强度大小的表达式
如图所示两个同心圆是磁场的理想边界内圆半径为R.外圆半径为R.磁场方向垂直于纸面向里内外圆之间环形区域磁感应强度为B.内圆的磁感应强度为B./3t=0时一个质量为m带－q电量的离子不计重力从内圆上的A.点沿半径方向飞进环形磁场刚好没有飞出磁场1求离子速度大小2离子自A.点射出后在两个磁场间不断地飞进飞出从t=0开始经过多长时间第一次回到A.点3从t=0开始到离子第二次回到A.点离子在内圆磁场中运动的时间共为多少
如图所示的坐标系x轴沿水平方向y轴沿竖直方向在x轴上方空间的第一第二象限内既无电场也无磁场在第三象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面纸面向里的匀强磁场在第四象限存在沿y轴负方向场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场一质量为m电量为q的带电质点从y轴上y=h处的P.1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限然后经过x轴上x=–2h处的P.2点进入第三象限带电质点恰好能做匀速圆周运动之后经过y轴上y=–2h处的P.3点进入第四象限已知重力加速度为g求1带电质点到达P.2点时速度的大小和方向2第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小3带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向
图示是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B.和E.平板S.上有可让粒子通过的狭缝P.和记录粒子位置的胶片
如图直线MN上方有平行于纸面且与MN成45°的有界匀强电场电场强度大小未知MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度大小为B.今从MN上的O.点向磁场中射入一个速度大小为v方向与MN成45°角的带正电粒子该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R.若该粒子从O.点出发记为第一次经过直线MN而第五次经过直线MN时恰好又通过O.点不计粒子的重力求1电场强度的大小2该粒子再次从O.点进入磁场后运动轨道的半径3该粒子从O.点出发到再次回到O.点所需的时间
如图a所示水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场现将一重力不计比荷的正电荷置于电场中的O.点由静止释放经过×10—5s后电荷以v0=1.5×l04m／s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场磁场与纸面垂直磁感应强度B.按图b所示规律周期性变化图b中磁场以垂直纸面向外为正以电荷第一次通过MN时为t=0时刻求1匀强电场的电场强度E.2图b中×10-5s时刻电荷与O.点的水平距离3如果在O.点右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板求电荷从O.点出发运动到挡板所需的时间
如图所示位于竖直面内的矩形区域内存在相互正交且恒定的匀强电场和匀强磁场其中磁场方向垂直于矩形平面一束带电粒子以相同的水平初速度由
如图所示两块平行金属极板MN水平放置板长L.=1m间距d=m两金属板间电压UMN=1×104V.在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B.1三角形的上顶点A.与上金属板M.平齐BC边与金属板平行AB边的中点P.恰好在下金属板N.的右端点正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B.2已知A.F.G.处于同一直线上B.C.H.也处于同一直线上AF两点距离为m现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子粒子质量m=3×10-10kg带电量q=+1×10-4C.初速度v0=1×105m/s1求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向2若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上求该区域的磁感应强度B.13若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面求B.2应满足的条件
作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流动的作用这样的装置称为电磁泵它在医学技术上有多种应用血液含有离子在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力某电磁泵及尺寸如图所示矩形截面的水平管道上下表面是导体它与磁感强度为B.的匀强磁场垂直并有长为的部分在磁场中当管内充满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流动为使血液在管内不流动时能产生向前压强P.电流强度I.应为
如图甲所示在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1在MN的右侧有竖直向上场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场还有垂直纸面向内的匀强磁场B.图甲中未画出和水平向右的匀强电场E3图甲中未画出B.和E3随时间变化的情况如图乙所示P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁现有一带正电微粒质量为4×10-7kg电量为1×10-5C从左侧电场中距MN边界m的A.处无初速释放后沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区设进入右侧场时刻t=0取g=10m/s2.求1MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向sin37º=0.62带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向3带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞≈0.19
如图所示质量为m电荷量为e的质子以某一初速度从坐标原点O.沿x轴正方向进入场区若场区仅存在平行于y轴向上的匀强电场时质子通过P.dd点时的动能为若场区仅存在垂直于xoy平面的匀强磁场时质子也能通过P.点不计质子的重力设上述匀强电场的电场强度大小为匀强磁场的磁感应强度大小为B.则下列说法中正确的是
如图所示为一圆形区域的匀强磁场在Ｏ点处有一放射源沿半径方向射出速率为的不同带电粒子其中带电粒子1从
如图所示虚线圆表示磁场和电场的圆柱形理想边界其半径为圆内存在磁感应强度大小为的平行于边界向里的匀强磁场圆外存在垂直于边界向外的辐向静电场现在边界面上的点有一带电量大小为质量为的粒子不计重力以垂直于边界指向圆心方向的初速度射入磁场中.粒子离开点后第5次经过边界时正好过点在该过程中求1粒子离开点时的初速度大小.2粒子在磁场中运动的时间.
如图甲所示在xoy平面内加有空间分布均匀大小随时间周期性变化的电场和磁场变化规律如图乙所示规定竖直向上为电场强度的正方向垂直纸面向里为磁感应强度的正方向在t=0时刻质量m电荷量为q的带正电粒子自坐标原点O.处以v0=2m/s的速度沿x轴正向水平射出已知电场强度E0=磁感应强度B0=不计粒子重力求1t=1s末粒子速度的大小和方向21s—2s内粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期3画出0—4s内粒子的运动轨迹示意图要求体现粒子的运动特点42n-1s~2nsn=123内粒子运动至最高点的位置坐标
如图所示两个半径相同的半圆型光滑轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中轨道两端在同一高度上两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放M.N.为轨道的最低点
在竖直平面内以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场其中匀强电场方向竖直向下大小为E.匀强磁场垂直纸面向里磁感应强度大小为B.虚线与水平线之间的夹角为θ=45°一带负电粒子从O.点以速度v0水平射入匀强磁场已知带负电粒子电荷量为q质量为m粒子重力忽略不计1带电粒子从O.点开始到第1次通过虚线时所用的时间2带电粒子第3次通过虚线时粒子距O.点的距离3粒子从O.点开始到第4次通过虚线时所用的时间
质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图M.N.为两块水平放置的平行金属极板板长为L.板右端到屏的距离为D.且D.远大于L.O’O为垂直于屏的中心轴线不计离子重力和离子在板间偏离O’O的距离以屏中心O.为原点建立xOy直角坐标系其中x轴沿水平方向y轴沿竖直方向1设一个质量为m0电荷量为q0的正离子以速度v0沿O’O的方向从O’点射入板间不加电场和磁场时离子打在屏上O.点若在两极板间加一沿+y方向场强为E.的匀强电场求离子射到屏上时偏离O.点的距离y0;2假设你利用该装置探究未知离子试依照以下实验结果计算未知离子的质量数上述装置中保留原电场再在板间加沿-y方向的匀强磁场现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流仍从O’点沿O’O方向射入屏上出现两条亮线在两线上取y坐标相同的两个光点对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的另一光点是未知离子产生的尽管入射离子速度不完全相同但入射速度都很大且在板间运动时O’O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度
一个带正电的小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上杆与水平方向成角所在空间存在着竖直向上的匀强电场和垂直于杆且斜向上的匀强磁场如图所示小球沿杆向下运动通过a点时速度是4m/s通过c点时速度减为零b是ac的中点在这个运动过程中
如图13所示abcd是一个边长为的正方形盒子在cd边的中点有一个小孔e盒子中存在着沿ad方向的匀强电场一粒子源不断地从a处的小孔沿ab方向向盒内发射相同的带电粒子粒子的质量为m电量为q初速度为vo经电场作用后恰恰打在盒子的C.点现撤去电场在盒中加一方向垂直于纸面的匀强磁场图中未画出粒子恰好从e孔射出粒子的重力和粒子间的相互作用力均可忽略则求1电场强度E.的大小2所加磁场的磁感强度B.的大小和方向
如图所示水平放置的平行金属板M.N.间距离为板长为在M.N.间加上电压M.板的电势高于N.板电势质量为m带电量为的带正电粒子以初速度平行金属板从两板正中间进入平行板间带点粒子离开平行金属板后进入金属板右侧有直角三角形边界的匀强磁场区域已知磁场区域AB边长为aBC边水平磁场方向垂直纸面向里设带电粒子恰好从AB边的中点D.以垂直AB边的速度方向进入磁场区域不计带电粒子的重力求1M.N.两板间所加的电压U.2若带电粒子垂直于AC边离开磁场求带电粒子在磁场中的运动时间3若保证带电粒子从AB边离开磁场则磁场区域的磁感应强度满足什么条件
如图所示两平行金属板M.N.长度为L.两金属板间距为L..直流电源的电动势为E.内阻不计.位于金属板左侧中央的粒子源O.可以沿水平方向向右连续发射电荷量为＋q质量为m的带电粒子带电粒子的质量不计射入板间的粒子速度均为v0＝.在金属板右侧有一个垂直纸面向外的匀强磁场磁感应强度为B.1将变阻器滑动头置于a端试求带电粒子在磁场中运动的时间2将变阻器滑动头置于b端试求带电粒子射出电场的位置3将变阻器滑动头置于b端试求带电粒子在磁场中运动的时间.
如图甲所示两块相同的平行金属板M.N.正对着放置相距为板M.N.上的小孔s1s2与O.三点共线s2O.=R.连线s1O.垂直于板M.N.以O.为圆心R.为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B.方向垂直纸面向里的匀强磁场收集屏PQ上各点到O.点的距离都为2R.两端点P.Q.关于连线s1O.对称屏PQ所对的圆心角θ=120°质量为m电荷量为e的质子连续不断地经s1进入M.N.间的电场接着通过s2进入磁场质子重力及质子间的相互作用均不计质子在s1处的速度看作零⑴若M.N.间的电压U.MN=+U.时求质子进入磁场时速度的大小⑵若M.N.间接入如图乙所示的随时间t变化的电压式中周期T.已知且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定则质子在哪些时刻自s1处进入板间穿出磁场后均能打到收集屏PQ上⑶在上述⑵问的情形下当M.N.间的电压不同时质子从s1处到打在收集屏PQ上经历的时间t会不同求t的最大值
如图在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面斜面处于电场强度大小为E.方向沿斜面向下的匀强电场中一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端整根弹簧处于自然状态一质量为m带电量为qq>0的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放滑块在运动过程中电量保持不变设滑块与弹簧接触后粘在一起不分离且无没有机械能损失物体刚好返回到S0段中点弹簧始终处在弹性限度内重力加速度大小为g则
质量为m=1.0kg带电量q=+2.5×10－4C.的小滑块可视为质点放在质量为M.=2.0kg的绝缘长木板的左端木板放在光滑水平面上滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2木板长L.=1.5m开始时两者都处于静止状态所在空间加有一个方向竖直向下强度为E.=4.0×104N/C的匀强电场如图所示.取g=10m/s2试求:1用水平力F.0拉小滑块要使小滑块与木板以相同的速度一起运动力F.0应满足什么条件2用水平恒力F.一直拉着小滑块向木板的右端运动若在1.0s末使滑块从木板右端滑出力F.应为多大3按第2问的力F.作用在小滑块刚刚从木板右端滑出时系统的内能增加了多少设m与M.之间最大静摩擦力与它们之间的滑动摩擦力大小相等滑块在运动中带电量不变
如图xoy平面内存在着沿y轴正方向的匀强电场一个质量为m带电荷量为+q的粒子从坐标原点O.以速度v0沿x轴正方向开始运动当它经过图中虚线上的M.a点时撤去电场粒子继续运动一段时间后进入一个矩形匀强磁场区域图中未画出又从虚线上的某一位置N.处沿y轴负方向运动并再次经过M.点已知磁场方向垂直xoy平面纸面向里磁感应强度大小为B.不计粒子的重力试求⑴电场强度的大小⑵N.点的坐标⑶矩形磁场的最小面积
如图所示在直角坐标系xoy的第一四象限区域内存在两个有界的匀强磁场垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ垂直纸面向里的匀强磁场ⅡO.M.P.Q.为磁场边界和x轴的交点OM=MP=L..在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场.一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为-2L-L的点以速度v0沿+x方向射出恰好经过原点O.处射入区域Ⅰ又从M.点射出区域Ⅰ粒子的重力忽略不计.1求第三象限匀强电场场强E.的大小2求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B.的大小3如带电粒子能再次回到原点O.问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少粒子两次经过原点O.的时间间隔为多少
如图所示一竖直固定且光滑绝缘的直圆筒底部放置一可视为点电荷的场源电荷A.已知带电量Q.=＋4×10－3C.的场源电荷A.形成的电场中各点的电势表达式为其中k为静电力恒量r为空间某点到A.的距离现有一个质量为m=0.1kg的带正电的小球B.它与A.球间的距离为a=0.4m此时小球B.处于平衡状态且小球B.在场源电荷A.形成的电场中具有的电势能表达式为其中r为q与Q.之间的距离另一质量也为m的不带电绝缘小球C.从距离B.的上方H.=0.8m处自由下落落在小球B.上立刻与小球B.粘在一起以2m/s向下运动它们到达最低点后又向上运动向上运动到达的最高点为P.已知k=9×109N·m2/C2求1小球C.与小球B.碰撞前的速度大小v0为多少2小球B.的带电量q为多少3P.点与小球A.之间的距离为多大4当小球B.和C.一起向下运动与场源电荷A.距离多远时其速度最大速度的最大值为多少
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