【題目】如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大、方向垂直于豎直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面入射。不計(jì)粒子重力,重力加速度為g。
(1)若該粒子沿y軸負(fù)方向入射后,恰好能經(jīng)過(guò)x軸上的A(a,0)點(diǎn),求粒子速度的大小。
(2)若該粒子以速度v沿y軸負(fù)方向入射的同時(shí),一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。
(3)如圖乙所示,在此空間再加入沿y軸負(fù)方向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),讓該粒子改為從O點(diǎn)靜止釋放,研究表明:粒子在xOy平面內(nèi)將做周期性運(yùn)動(dòng),其周期,且在任一時(shí)刻,粒子速度的水平分量與其所在位置的y軸坐標(biāo)絕對(duì)值的關(guān)系為。若在粒子釋放的同時(shí),另有一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)間恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。
【答案】(1)(2)
(3)
【解析】
試題分析:(1)由題意可知,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,有:
洛倫茲力提供向心力,有:
解得:
(2)洛倫茲力提供向心力,又有:
解得:
粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為,有:
則相遇時(shí)間為:
在這段時(shí)間內(nèi)粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為,有:
如圖3所示,相遇點(diǎn)的縱坐標(biāo)絕對(duì)值為:
小球跑出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:
(3)相遇時(shí)間,
由對(duì)稱(chēng)性可知相遇點(diǎn)在第二個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)
設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),離軸的距離為,水平速度為
由動(dòng)能定理,有:
聯(lián)立解得:
故小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】地面上方存在豎直方向的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度隨高度的變化而改變,如圖甲所示,一帶電的物體靜止在絕緣的水平地面上,在電場(chǎng)力的作用下開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)。在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所帶電量不變,空氣阻力不計(jì),物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅受重力和電場(chǎng)力作用,取水平地面為重力勢(shì)能的零勢(shì)能面,其機(jī)械能E與豎直位移x的關(guān)系圖象如圖乙所示,其中曲線(xiàn)上A點(diǎn)處的切線(xiàn)的斜率最大,則
A. 在x1處電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)
B. 在x1→x2過(guò)程中,物體的動(dòng)能先增大后減小
C. 在x3→x4過(guò)程中,物體向下運(yùn)動(dòng)
D. 在x3→x4過(guò)程中,物體的電勢(shì)能一直增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于振動(dòng)與波,下列說(shuō)法正確的是 。
A. 軍隊(duì)士兵便步過(guò)橋,是為了避免橋發(fā)生共振
B. 一個(gè)單擺在赤道上的振動(dòng)周期為T,移到北極時(shí)振動(dòng)周期也為T
C. 當(dāng)接收者遠(yuǎn)離波源時(shí),其接收到的波的頻率比波源發(fā)出的頻率低
D. 一列水波遇到障礙物發(fā)生衍射,衍射后的水波頻率不變
E. 簡(jiǎn)諧橫波在傳播過(guò)程中每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期,振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)將沿傳播方向移動(dòng)一個(gè)波長(zhǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是生活上常用噴霧器的簡(jiǎn)化圖。已知貯液瓶容積為3L(不計(jì)貯液瓶中打氣筒和細(xì)管的體積),噴液前,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)需達(dá)到2.5 atm,方可將液體變成霧狀噴出,打氣筒每次能向貯液瓶?jī)?nèi)打入P0=1.0atm的空氣△V=50mL,F(xiàn)打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén)A和噴霧頭閥門(mén)B,裝入2L的清水后,關(guān)閉閥門(mén)A和B。設(shè)周?chē)髿鈮汉銥?/span>P0,打氣過(guò)程中貯液瓶?jī)?nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變,不計(jì)細(xì)管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。求:
(i)為確保噴霧器的正常使用,打氣筒至少打氣次數(shù)n;
(ii)當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓達(dá)到2.5atm時(shí)停止打氣,然后打開(kāi)閥門(mén)B,求噴霧器能?chē)姵龅乃捏w積最大值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長(zhǎng)導(dǎo)軌,左端串接電阻R,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),且桿與導(dǎo)軌間無(wú)摩擦,整個(gè)裝置處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,F(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)與桿垂直的水平方向的恒力F,使桿從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,桿的速度大小為v,R上消耗的總能量為E,則下列關(guān)于v、E隨時(shí)間變化的圖象可能正確的是
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,輕質(zhì)彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小物塊從輕彈簧上方且離地高度為h1的A點(diǎn)由靜止釋放,小物塊下落過(guò)程中的動(dòng)能Ek隨離地高度h變化的關(guān)系如圖乙所示,其中h2~h1段圖線(xiàn)為直線(xiàn)。已知重力加速度為g,則以下判斷中正確的是
A. 當(dāng)小物塊離地高度為h2時(shí),小物塊的加速度恰好為零
B. 當(dāng)小物塊離地高度為h3時(shí),小物塊的動(dòng)能最大,此時(shí)彈簧恰好處于原長(zhǎng)狀態(tài)
C. 小物塊從離地高度為h2處下落到離地高度為h3處的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加了mg(h2-h3)
D. 小物塊從離地高度為h1處下落到離地高度為h4處的過(guò)程中,其減少的重力勢(shì)能恰好等于彈簧增加的彈性勢(shì)能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量M=2 kg的帶有弧形軌道的平臺(tái)置于足夠長(zhǎng)的水平軌道上,弧形軌道與水平軌道平滑連接,水平軌道上靜置一小球B。從弧形軌道上距離水平軌道高h=0.3 m處由靜止釋放一質(zhì)量mA=1 kg的小球A,小球A沿軌道下滑后與小球B發(fā)生彈性正碰,碰后小球A被彈回,且恰好追不上平臺(tái)。已知所有接觸面均光滑,重力加速度為g。
求小球B的質(zhì)量。(g取10 m/s2)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“力的平行四邊形定則”.彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線(xiàn)掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線(xiàn)系于O點(diǎn),手持另一端向左拉,使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線(xiàn)的方向.
(1)圖中實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)A的示數(shù)為________N.
(2)下列能減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施是________
A.讓重物M的質(zhì)量適當(dāng)大一些;
B.彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)在使用前校零;
C.彈簧測(cè)力計(jì)B所拉的細(xì)繩套應(yīng)盡可能保持水平方向;
D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波,某時(shí)刻的圖象如圖甲所示,從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí),波上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示,則以下說(shuō)法正確的是________
A.這列波沿x軸負(fù)向傳播
B.這列波的波速是25 m/s
C.質(zhì)點(diǎn)P將比質(zhì)點(diǎn)Q先回到平衡位置
D.經(jīng)過(guò)Δt=0.4 s,A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為4 m
E.經(jīng)過(guò)Δt=0.8 s,A質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的位移為8 m
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