【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi)虛線AB與y軸成夾角θ=30°,在AB左側(cè)存在電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向平行于x軸向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),AB右側(cè)某個(gè)區(qū)域存在垂直紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A點(diǎn)處在磁場(chǎng)的邊界上,現(xiàn)有一群質(zhì)量為m、電量為+q的帶電粒子在紙面內(nèi)以速度v(0<v≤)垂直于AB從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),所有粒子通過(guò)直線AB時(shí),速度方向均平行于y軸向下,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力。求:
(1)所有帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)速度最大的粒子從A點(diǎn)開(kāi)始射入磁場(chǎng)至返回y軸所用的時(shí)間;
(3)磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
(1)根據(jù)題意可知,粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,
所有粒子經(jīng)過(guò)直線AB時(shí),速度方向平行于y軸向下,根據(jù)幾何關(guān)系可知,所有粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為120°,設(shè)速度最大的粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為Rm,圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為O′,因?yàn)榱W幼鰣A周運(yùn)動(dòng)的周期為
所以所有帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
(2)根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知,速度最大的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為
則粒子出磁場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
粒子從虛線進(jìn)入電場(chǎng)后在水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移時(shí)間公式以及牛頓第二定律有
則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
所以速度最大的粒子從A點(diǎn)開(kāi)始射入磁場(chǎng)至返回y軸所用的時(shí)間為
(3)扇形AO′M的面積為
而三角形AO′M的面積為
所以磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,1831年法拉第把兩個(gè)線圈繞在一個(gè)鐵環(huán)上,A線圈與電源、滑動(dòng)變阻器R組成一個(gè)回路,B線圈與開(kāi)關(guān)S、電流表G組成另一個(gè)回路通過(guò)多次實(shí)驗(yàn),法拉第終于總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件關(guān)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正確的是
A. 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,電流表G中有的感應(yīng)電流
B. 閉合開(kāi)關(guān)S的瞬間,電流表G中有的感應(yīng)電流
C. 閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑的過(guò)程中,電流表G中有的感應(yīng)電流
D. 閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑的過(guò)程中,電流表G中有的感應(yīng)電流
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲是某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖轉(zhuǎn)換器能將電壓恒為3V的直流電壓轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)為如圖乙所示的正弦交變電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí),就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下判斷正確的是( 。
A.電壓表的示數(shù)等于3V
B.電壓表的示數(shù)等于10V
C.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件之一是
D.實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是鋼針和金屬板緊密接觸
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,用鐵架臺(tái)、彈簧和多個(gè)已知質(zhì)量且質(zhì)量相等的鉤碼,探究在彈性限度 內(nèi)彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn).
(1)為完成實(shí)驗(yàn),還必需的實(shí)驗(yàn)器材是_____;
(2)圖(b)是彈簧所受彈力 F 與伸長(zhǎng)量 x 的關(guān)系圖線,由此可求彈簧的勁度系數(shù)k=_____N/m.
(3)圖線不過(guò)原點(diǎn),原因可能是_____.
A.測(cè)出彈簧水平狀態(tài)下的自由長(zhǎng)度作為原長(zhǎng)
B.所選的彈簧勁度系數(shù)太大
C.所選的彈簧太長(zhǎng)
D.鉤碼的質(zhì)量太。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)建立xOy坐標(biāo)系,在O≤x≤0.4范圍內(nèi)存在一具有理想邊界,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域一邊長(zhǎng)L=0.10m、質(zhì)量m=0.02kg的勻質(zhì)正方形剛性導(dǎo)線框abcd,從圖示位置[c點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,0.4m)]以初速度v0=2.0m/s水平向右拋出。當(dāng)線框剛好全部離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),下邊界恰好到達(dá)x軸,且其水平速度為零線框在全過(guò)程中始終處于xOy平面內(nèi),其ab邊與x軸保持平行,空氣阻力不計(jì)。求:
(1)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ad兩點(diǎn)電勢(shì)差uad的大小,并判斷a、d兩點(diǎn)電勢(shì)的高低;
(2)線框下邊界剛到達(dá)x軸時(shí)的速度和在全過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若已知在線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,ad兩點(diǎn)電勢(shì)差uad隨水平位移x的函數(shù)關(guān)系為:uad=u0-kx(式中u0、k均為常數(shù)),求線框中心通過(guò)x=0.2m位置時(shí)水平方向的速度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,總長(zhǎng)度為15 cm的氣缸放置在水平桌面上;钊馁|(zhì)量m=20 kg,橫截面積S=100 cm2,活塞可沿氣缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng)但不漏氣,開(kāi)始時(shí)活塞與氣缸底的距離12 cm。外界氣溫為27 ℃,大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa。將氣缸緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向上的豎直位置,待穩(wěn)定后對(duì)缸內(nèi)氣體逐漸加熱,使活塞上表面剛好與氣缸口相平,取g=10 m/s2,求:
①活塞上表面剛好與氣缸口相平時(shí)氣體的溫度為多少?
②在對(duì)氣缸內(nèi)氣體加熱的過(guò)程中,吸收了189 J的熱量,則氣體增加的內(nèi)能是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量相同的兩物體A、B用不可伸長(zhǎng)的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè),連接物體A的細(xì)線與斜面C平行,物體B與A處于同一水平高度,此時(shí)物體A恰好靜止在傾角為37°的斜面C上.某時(shí)刻剪斷細(xì)線,使物體A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng),C仍然靜止.設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,則在剪斷細(xì)線后( )
A.物體A、B運(yùn)動(dòng)到水平面的時(shí)間相等
B.A的加速度大小為2 m/s2
C.A受到的摩擦力與剪斷細(xì)線前相同
D.地面對(duì)C的摩擦力比剪斷細(xì)線前大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,有如下操作:
A.只用一個(gè)彈簧秤,通過(guò)細(xì)繩把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到同樣位置O,記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩方向,按同樣比例作出這個(gè)力F0的圖示;
B.記下兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)以及結(jié)點(diǎn)的位置O;
C.作出F1和F2的合力F12;
D.通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)彈簧秤互成角度拉橡皮條,橡皮條伸長(zhǎng),使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O;
E.在桌上平放一塊方木塊,在方木板上墊一張白紙,把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn),用兩根細(xì)繩結(jié)在橡皮條的另一端;
F.描下兩條細(xì)繩的方向,在紙上按比例作出兩個(gè)力F1和F2的圖示;
G.比較F12和F0,得結(jié)論。
(1)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程按合理操作順序補(bǔ)充完整:E、_________、G。(用字母代號(hào)表示);
(2)實(shí)驗(yàn)所用的一個(gè)彈簧秤如圖所示,在用它測(cè)力前應(yīng)對(duì)它進(jìn)行的操作是_______。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示電路研究a、b兩種單色光的光電效應(yīng)現(xiàn)象,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到兩種光的光電流I與電壓U的關(guān)系如圖乙所示。由圖可知
A. 兩種光的頻率
B. 金屬K對(duì)兩種光的逸出功
C. 光電子的最大初動(dòng)能<
D. 若a光可以讓處于基態(tài)的氫原子電離,則b光一定也可以
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