高二物理计算题 1

发布 2023-05-16 05:43:28 阅读 4263

电子在平行板中不发生偏转,有:f = f1分)

由以上几式可解得,磁感应强度………1分)

(2)电子在电场中的加速度1分)

电子在板中的运动时间1分)

偏转距离2分)

根据动能定理,增加的动能………2分)

3.(11分)如图9所示,在绝缘的光滑水平面上有a、b两个点电荷,a带正电,b带负电,电量都是q,它们之间的距离为d.为使两电荷在电场力作用下都处于静止状态,必须在水平方向加一个匀强电场.当两电荷都处于静止状态时,已知静电力常数为k。求:

1)匀强电场的电场强度;

2)ab连线的中点处的电场强度;

3)若撤去匀强电场,再在ab连线上放置另一点电荷,a、b仍能保持静止状态吗?请简要讨论说明。

解:(1)b对a的库仑力1分)

a电荷保持静止状态有:fba = qe1分)

解得匀强电场的场强1分)

(2)a电荷在中点处产生的场强 ,方向水平向右………1分)

b电荷在中点处产生的场强 ,方向水平向右………1分)

故连线中点处的场强2分)[**:学*科*网z*x*x*k]

场强方向水平向右zxxk……(1分)

(3)假设将一带正电的点电荷放置ab连线上,讨论如下:

若放置在a的左侧,则a电荷所受合力向右,不可能静止;zxxk[**:学§科§网z§x§x§k]

若放置在ab之间,则b电荷所受合力向左,不可能静止;

若放置在b的右侧,b所受合力为零时,a所受合力必不为零,反之亦然。

同理可得,放置负电荷也不可能使a、b保持静止。

综上所述,在a、b连线上放置电荷,不可能使a、b保持静止。

[评分建议:第(3)问分析合理,结论正确得3分;只有正确结论给1分;有部分合理分析,给1分]

4.(11分)如图10所示,绝缘板mn上有一小孔d,dm长度为l。mn上方有场强为e的匀强电场和磁感应强度为b0的匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直纸面向外。ab是一根绝缘细杆,沿电场线放置在小孔的正上方的场中,b端恰在d处。

将一套在杆上的带正电的小球从a端由静止释放后,小球先做加速运动,后做匀速运动到达b端,再从缺口处进入mn下方的有界磁场。有界磁场的方向垂直纸面向外,边界线mp与板mn成30°角。已知小球与绝缘杆间的动摩擦因数为μ,小球重力忽略不计。

小球与板mn接触后不再**。

1)求小球到达小孔d点时的速度大小;

2)有界磁场的磁感应强度为多少时,恰能使小球垂直mp飞出磁场?

3)有界磁场的磁感应强度为多少时,能使小球与mn板接触?

解:(1)小球在杆上匀速运动时受力分析如图①所示,根据共点平衡有:

qe = f………1分) qvb 0 = n ……1分)

而 f = n………1分)

解得小球到达d点时的速度………1分)

2)小球进入下方磁场后做匀速圆周运动,如图②所示。

由图可知,轨迹圆的半径为l………1分)

由1分)解得磁感应强度 ……1分)

3)小球进入下方磁场后圆周运动轨迹恰与mp相切,轨迹圆的圆心为o,如图③所示。

由几何关系有:2r = l—r ……1分)

解得轨迹圆半径 r= …1分)

由 解得此种情况下磁感应强度 zxxk………1分)

要使小球能与板接触,所加磁场必须满足………1分)

5.(本小题10分)如图17所示,两平行金属板a、b水平放置,两板间的距离d=4 cm。将一带正电的小球从b板上方高h=8cm处静止释放,从b板小孔进入到两板间,恰好接触到a板。

若小球带电量为q=1×10-4 c,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力,取g=10 m/s2。求:(1)a、b两板间的电场强度的大小。

(2)在上述运动过程中,小球做加速运动与减速运动的时间之比。

**:学科网]

6.(本小题10分)如图18所示,ef,gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为l=1m,导轨左端连接一个r=2ω的电阻,将一根质量为m=0.2kg、电阻为r=1ω的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为b=1.5t的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。

现施加水平向右的拉力f,使金属棒以水平速度v0=4m/s向右匀速运动。求:

1)金属棒向右匀速运动时,通过电阻r的电流大小。

2)金属棒cd两端的电势差ucd

3)在某一时刻撤去向右的拉力f,撤去力f以后的过程中电阻r上产生的热量。

1) e=blv1分。

i=e/(r+r1分。

代入数据可得:i=2a1分。

2)ucd=ir1分。

4v1分。3)据能量守恒有2分。

1分。1分。

可得1分。7(本小题12分)如图19所示,在xoy坐标系第二象限有一边长为l正方形oabc区域,ao、oc边刚好与x、y轴重合。正方区域内有沿y轴负向的匀强电场;第四象限内有垂直纸面朝里的匀强磁场,磁感应强度的大小为b。

一带电粒子质量为m,电量为q,以初速度v0从ab边的中点d垂直电场方向进入匀强电场区域,并从x轴上的坐标原点o射入第四象限。不计粒子的重力。试求:

1)电场强度的大小。

2)粒子再次到达x轴的点p(图中未画出)到原点o的距离。

3)粒子从d点到p点的时间。

1)4分。以上每式1分,共4分。

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