【題目】如圖所示,在某空間實(shí)驗(yàn)室中,有兩個(gè)靠在一起的等大的圓柱形區(qū)域,分別存在著等大反向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T,磁場(chǎng)區(qū)域半徑,左側(cè)區(qū)圓心為O1,磁場(chǎng)向里,右側(cè)區(qū)圓心為O2,磁場(chǎng)向外.兩區(qū)域切點(diǎn)為C.今有質(zhì)量m=3.2×10-26kg.帶電荷量q=1.6×10-19C的某種離子,從左側(cè)區(qū)邊緣的A點(diǎn)以速度v=106m/s正對(duì)O1的方向垂直磁場(chǎng)射入,它將穿越C點(diǎn)后再?gòu)挠覀?cè)區(qū)穿出.求:
(1)該離子通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域所用的時(shí)間.
(2)離子離開(kāi)右側(cè)區(qū)域的出射點(diǎn)偏離最初入射方向的側(cè)移距離為多大?(側(cè)移距離指垂直初速度方向上移動(dòng)的距離
【答案】(1)4.19×10-6s.(2)2m
【解析】試題分析:(1)離子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),在左右兩區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡是對(duì)稱(chēng)的,如圖,設(shè)軌跡半徑為R,圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T,由牛頓第二定律得,,又因:,聯(lián)立可得,
,解得:R=2m,由軌跡圖知,則θ=30°
所以全段軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
聯(lián)立可解得,t=4.19×10-6s
(2)在圖中過(guò)O2向AO1作垂線(xiàn),聯(lián)立軌跡對(duì)稱(chēng)關(guān)系,側(cè)移總距離為d=2rsin2θ=2m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,鋁質(zhì)的圓筒形管豎直立在水平桌面上,一條形磁鐵從鋁管的正上方由靜止開(kāi)始下落,然后從管內(nèi)下落到水平桌面上.已知磁鐵下落過(guò)程中不與管壁接觸,不計(jì)空氣阻力,下列判斷正確的是( )
A. 磁鐵在整個(gè)下落過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng)
B. 磁鐵在管內(nèi)下落過(guò)程中機(jī)械能守恒
C. 磁鐵在管內(nèi)下落過(guò)程中,鋁管對(duì)桌面的壓力大于鋁管的重力
D. 磁鐵在下落過(guò)程中動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減少量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角的斜面上,導(dǎo)軌左端接有定值電阻,導(dǎo)軌自身電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為,質(zhì)量為,電阻為的金屬棒由靜止釋放,沿導(dǎo)軌下滑,如圖所示,設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌寬度,金屬棒下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)金屬棒下滑的高度為時(shí),恰好達(dá)到最大速度,求此過(guò)程中:
()金屬棒受到摩擦力阻力.
()電阻中產(chǎn)生的熱量.
()通過(guò)電阻的電量.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,先后以速度和勻速把一矩形線(xiàn)框拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,且,用、、、表示用速度把線(xiàn)框拉出磁場(chǎng)時(shí),作用在線(xiàn)框上的力、通過(guò)線(xiàn)框的電流、導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的熱和通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框的電荷量,用、、、表示用速度把線(xiàn)框拉出磁場(chǎng)時(shí),作用在線(xiàn)框上的力、通過(guò)線(xiàn)框的電流、導(dǎo)線(xiàn)框產(chǎn)生的熱和通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框的電荷量,則( )
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第二、三象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),第一、四象限內(nèi)存在半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的圓心在M(L,0),磁場(chǎng)方向垂直于坐標(biāo)平面向外。一個(gè)質(zhì)量m電荷量q的帶正電的粒子從第三象限中的Q(-2L,-L)點(diǎn)以速度V0沿x軸正方向射出,恰好從坐標(biāo)原點(diǎn)O進(jìn)入磁場(chǎng),從P(2L,0)點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子重力,求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)從P點(diǎn)射出時(shí)速度vp的大;
(3)粒子在磁場(chǎng)與電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖1所示,寬度為d的豎直狹長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)(邊界為L1、L2),存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向上的周期性變化的電場(chǎng)(如圖2所示),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0,E>0表示電場(chǎng)方向豎直向上。t=0時(shí),一帶正電、質(zhì)量為m的微粒從左邊界上的N1點(diǎn)以水平速度v射入該區(qū)域,沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)后,做一次完整的圓周運(yùn)動(dòng),再沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到右邊界上的N2點(diǎn)。Q為線(xiàn)段N1N2的中點(diǎn),重力加速度為g。上述d、E0、m、v、g為已知量。
(1)求微粒所帶電荷量q和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(2)求電場(chǎng)變化的周期T;
(3)改變寬度d,使微粒仍能按上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程通過(guò)相應(yīng)寬度的區(qū)域,求T的最小值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】北京時(shí)間2016年 8 月 16 日下午 1 時(shí) 40 分,中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心研制的“墨子號(hào)”衛(wèi)星,在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空并進(jìn)入預(yù)定軌道。“墨子號(hào)”是我國(guó)首次發(fā)射的一顆量子衛(wèi)星,也是世界上第一顆量子衛(wèi)星。就在同年9月15日,我國(guó)的第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室天宮二號(hào)在酒泉也成功發(fā)射。9月16日,天宮二號(hào)在橢圓軌道Ⅰ的遠(yuǎn)地點(diǎn)A開(kāi)始變軌,變軌后在圓軌道Ⅱ上運(yùn)行,如圖所示,A點(diǎn)離地面高度約為380 km,“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星離地面高度約為500km。若天宮二號(hào)變軌前后質(zhì)量不變。則下列說(shuō)法正確的是
A. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行時(shí)通過(guò)近地點(diǎn)B的速度最小
B. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上運(yùn)行的機(jī)械能大于在軌道Ⅱ上運(yùn)行的機(jī)械能
C. 天宮二號(hào)在軌道Ⅱ上運(yùn)行的周期一定小于“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星的運(yùn)行周期
D. 天宮二號(hào)在軌道Ⅰ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度一定小于在軌道Ⅱ上通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有一對(duì)平行金屬板,板間加有恒定電壓;兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上、下邊界,MP為左邊界的區(qū)域內(nèi),存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為d,MN與下極板等高,MP與金屬板右端在同一豎直線(xiàn)上。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子,以初速度沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間,不計(jì)離子的重力。
(1)已知離子恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大;
(2)若撤去板間磁場(chǎng),已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng),方向與水平方向成30°角,求A點(diǎn)離下極板的高度;以及為了使離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界MP上射出,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿(mǎn)足什么條件;
(3)在(2)的情形中,粒子從A點(diǎn)射入到從MP射出的最長(zhǎng)時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中:
(1)下面敘述不正確的是______
A.應(yīng)該用天平稱(chēng)出物體的質(zhì)量
B.應(yīng)該選用質(zhì)量和密度較大的重物
C.操作時(shí)應(yīng)先放紙帶再通電
D.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在電壓為220V的直流電源上
(2)如圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80m/s2,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg,A、B、C、D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn),它們到0點(diǎn)的距離如圖2所示.則由圖中數(shù)據(jù)可知,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí),物體的速度vC=_____m/s;重物由0點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,重力勢(shì)能的減少量等于_____J,動(dòng)能的增加量等于_____J(取三位有效數(shù)字)
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)動(dòng)能增量不等于重力勢(shì)能的減少量;造成這種現(xiàn)象的主要原因是 ____
A.選用的重錘質(zhì)量過(guò)大
B.數(shù)據(jù)處理時(shí)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤
C.空氣對(duì)重錘的阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
D.實(shí)驗(yàn)時(shí)操作不夠細(xì),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量不準(zhǔn)確
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