【題目】如圖所示,真空中有一個(gè)點(diǎn)狀的放射源P,它向各個(gè)方向發(fā)射同種正粒子(不計(jì)重力),速率都相同,ab為P點(diǎn)附近的一條水平直線(P到直線ab的距離PC=lm),Q為直線ab上一點(diǎn),它與P點(diǎn)相距PQ=m(現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab在同一個(gè)平面內(nèi)的粒子的運(yùn)動(dòng)),當(dāng)真空中(直線ab以上區(qū)域)只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),水平向左射出的粒子恰到達(dá)Q點(diǎn);當(dāng)真空中(直線ab以上區(qū)域)只存在平行該平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),不同方向發(fā)射的粒子若能到達(dá)ab直線,則到達(dá)ab直線時(shí)它們速度大小都相等,已知水平向左射出的粒子也恰好到達(dá)Q點(diǎn).(粒子比荷為q/m=1×106C/kg, sin37°=0.6,sin53°=0.8)求:
(1)粒子的發(fā)射速率;
(2)當(dāng)僅加上述電場(chǎng)時(shí),求到達(dá)ab直線上粒子的速度大小和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小;(結(jié)果可用根號(hào)表示)
(3)當(dāng)僅加上述磁場(chǎng)時(shí),從P運(yùn)動(dòng)到直線ab的粒子中所用的最短時(shí)間.
【答案】1)1.25×106m/s;(2); 1.25×107V/m;(3)
【解析】
試題分析:(1)作PQ的中垂線分別交PQ、PC于A、O兩點(diǎn),O點(diǎn)即為圓心,設(shè)圓的半徑為r,
由相似三角形知識(shí)有,
由直角三角形知識(shí)有,
對(duì)粒子由牛頓第二定律得,
解以上方程并代入數(shù)據(jù)得v0=1.25×106m/s
(2)因所有粒子到達(dá)ab直線的速度大小相等,故電場(chǎng)的方向應(yīng)由P指向C,水平向左發(fā)射的粒子應(yīng)做類平拋運(yùn)動(dòng),所以
QC=v0t,,
,
聯(lián)立解以上方程并代入數(shù)據(jù)得.
E=1.25×107V/m
(3)從P運(yùn)動(dòng)到直線ab所用時(shí)間最短的粒子,PC必為其運(yùn)動(dòng)軌跡的一條弦,由幾何關(guān)系得,
所以∠PO′P1=53°,
得∠PO′C=106°.
則其運(yùn)動(dòng)時(shí)間
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】a、b兩物塊可視為質(zhì)點(diǎn),在a以初速度v0從地面豎直上拋的同時(shí),b以初速度v0滑上傾角為的足夠長(zhǎng)的斜面。已知b與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g,求當(dāng)a落地時(shí),b離地面的高度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 如果物體的大小和形狀在研究的問(wèn)題中屬于無(wú)關(guān)的或次要的因素,就可以把物體看做質(zhì)點(diǎn)
B. 瞬時(shí)速度是物體在某一位置或某一時(shí)刻的速度
C. 加速度減小時(shí),速度一定減小
D. 物體的路程可以等于其位移的大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m,長(zhǎng)為L(zhǎng)水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上,通以圖示方向的電流,電流大小為I,要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上.
(1)若磁場(chǎng)的方向豎直向上,則磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?
(2)若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,則磁場(chǎng)方向如何?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】粗糙絕緣水平面上垂直穿過(guò)兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線,俯視圖如圖所示,兩根導(dǎo)線中通有相同的電流,電流方向垂直紙面向里。水平面上一帶電滑塊(電性未知)以某一初速v沿兩導(dǎo)線連線的中垂線入射,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊始終未脫離水平面。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.滑塊可能做加速直線運(yùn)動(dòng)
B.滑塊可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.滑塊可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D.滑塊一定做減速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,正方形與圓位于同一平面內(nèi),正方形的中心與與圓的圓心重合于O點(diǎn),ab、cd分別是正方形兩條邊的中垂線,M、N為圓周上的點(diǎn),正方形四角有等量點(diǎn)電荷.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)均相同
B.虛線圓周為電場(chǎng)的一條等勢(shì)線
C.若一正電荷從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),該正電荷受到的電場(chǎng)力一直減小
D.若將某一負(fù)電荷從M點(diǎn)沿折線M→O→N運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力始終不做功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】物理學(xué)中將力的單位定為“牛頓”,以紀(jì)念這位偉大的科學(xué)家。下列各項(xiàng)中, 屬于17世紀(jì)牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)體系的是( )
①萬(wàn)有引力定律 ②日心說(shuō) ③作用力與反作用力定律 ④進(jìn)化論
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的楔形物體靜止在光滑的水平地面上,其斜面光滑且足夠長(zhǎng),與水平方向的夾角為θ.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊從斜面底端沿斜面向上以初速度v0開始運(yùn)動(dòng).當(dāng)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度大小為v,距地面高度為h,則下列關(guān)系式中正確的是( )
A.mv0=(m+M)v
B.mv0cosθ=(m+M)v
C.mgh=m(v0sinθ)2
D.mgh+(m+M)v2=mv02
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