【題目】如圖(a)所示,在空間有一坐標系xoy,直線OP與x軸正方向的夾角為30°,第一象限內(nèi)有兩個方向都垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,直線OP是它們的邊界,OP上方區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強度為B,一質(zhì)量為m,電荷量為+q的質(zhì)子(不計重力及質(zhì)子對磁場的影響)以速度v從O點沿與OP成30°角的方向垂直磁場進入?yún)^(qū)域Ⅰ,質(zhì)子先后通過磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ后,恰好垂直于x軸進入第四象限,第四象限存在沿-x軸方向的特殊電場,電場強度E的大小與橫坐標x的關(guān)系如圖(b)所示,試求:
(1)區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應(yīng)強度大小 ;
(2)質(zhì)子再次到達y軸時的速度大小和方向。
【答案】 (1);(2);方向向左下方與y軸負向成()的夾角
【解析】
試題分析: (1)由幾何關(guān)系知:質(zhì)子再次回到OP時應(yīng)平行于x軸正向進入Ⅱ區(qū),設(shè)質(zhì)子從OP上的C點進入Ⅱ區(qū)后再從D點垂直x軸進入第四象限,軌跡如圖。
由幾何關(guān)系可知:O1C⊥OX,O1C與OX的交點O2即為Ⅱ內(nèi)圓弧的圓心,等邊三角形。
設(shè)質(zhì)子在Ⅰ區(qū)圓運動半徑為,在Ⅱ區(qū)圓運動半徑為,
則: 由
得: , 同理得:
即區(qū)域Ⅱ中磁場的磁感應(yīng)強度:
(2)D點坐標:
質(zhì)子從D點再次到達y軸的過程,
設(shè)質(zhì)子再次到達y軸時的速度大小為,
由動能定理: 得:
因粒子在y軸方向上不受力,故在y軸方向上的分速度不變
如圖有:
即方向向左下方與y軸負向成()的夾角
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【題目】如圖所示,圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象,當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后,所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示,以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法錯誤的是( )
A. 交流電b電壓的有效值為10/3V
B. 在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量均為零
C. 交流電a的瞬時值為u=10sin5πt(V)
D. 線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為3:2
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【題目】某線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖像如圖所示,由圖中信息可以判斷( )
A. 在A和C時刻線圈處于中性面位置
B. 在B和D時刻穿過線圈的磁通量最大
C. 從A~D時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為2π
D. 若從O~D時刻歷時0.02 s,則在1 s內(nèi)交變電流的方向改變100次
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【題目】關(guān)于地球同步衛(wèi)星,下列說法正確的是( )
A. 同步衛(wèi)星運行速度小于
B. 不同國家發(fā)射的同步衛(wèi)星離地面高度相同
C. 同步衛(wèi)星軌道是確定的,所以受萬有引力均相同
D. 同步衛(wèi)星環(huán)繞速度小于近地衛(wèi)星,故發(fā)射同步衛(wèi)星所需能量低于近地衛(wèi)星
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【題目】如圖所示,兩個嚙合的齒輪,其中小齒輪半徑為,大齒輪半徑為,大齒輪中點離圓心的距離為, 、兩點分別為兩個齒輪邊緣上的點,則、、三點的( )
A. 線速度之比是
B. 角速度之比是
C. 向心加速度之比是
D. 轉(zhuǎn)動周期之比是
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【題目】一簡諧橫波沿x軸正向傳播,波源振動周期為T=0.4s,t=0時刻的波形如圖(a)所示,x=0.3m處的質(zhì)點的振動圖線如圖(b)所示,已知該波的波長大于0.3m . 下列判斷正確的是______
A.t=0時刻,x=0.3m處質(zhì)點比x=1.0m處質(zhì)點加速度大
B.x=0.3m處的質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸正向
C.該波的波長為0.8m
D.在t=0時刻之前0.05s,x=0.3m處的質(zhì)點在x軸上
E.該波的波速可以為4m/s
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【題目】如圖所示,物塊隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度做勻速圓周運動,如下描述正確的是( )
A. 物塊受到重力、彈力、摩擦力和向心力的作用
B. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運動,那么木塊所受摩擦力增大
C. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運動,物塊所受摩擦力減小
D. 若角速度增大而且物塊仍然隨轉(zhuǎn)筒一起做勻速圓周運動,物塊所受摩擦力不變
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【題目】簡諧運動是一種周期性運動,其周期與振動物體的質(zhì)量的平方根成正比,與振動系統(tǒng)的振動系數(shù)的平方根成反比,而與振幅無關(guān),即: .
試論證分析如下問題:
()如圖甲,擺長為、擺球質(zhì)量為的單擺在間做小角度的自由擺動,當?shù)刂亓铀俣葹?/span>.
a.當擺球運動到點時,擺角為,畫出擺球受力的示意圖,并寫出此時刻擺球受到的回復 大;
b.請結(jié)合簡諧運動的特點,證明單擺在小角度擺動時周期為.
(提示:用弧度制表示角度,當角很小時, , 角對應(yīng)的弧長與它所對的弦長也近似相等)
圖甲 | 圖乙 | 圖丙 |
()類比法、等效法等都是研究和學習物理過程中常用的重要方法.長為的輕質(zhì)絕緣細線下端系著一個帶電量為,質(zhì)量為的小球.將該裝置處于場強大小為的豎直向下的勻強電場中,如圖乙所示;將該裝置處于磁感應(yīng)強度大小為,方向垂直于紙面向里的勻強磁場中,如圖丙所示.帶電小球在乙、丙圖中均做小角度的簡諧運動.請分析求出帶電小球在乙、丙兩圖中振動的周期.
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【題目】如圖,相距l的兩小球A、B位于同一高度、h均為定值將A向B水平拋出,同時讓B自由下落、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間,則
A. A、B一定能相碰
B. A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度大小
C. A、B在第一次落地前若不碰,以后就不會相碰
D. A、B要在最高點相碰,A球第一次落地的水平位移一定為
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