【題目】一圓筒的橫截面如圖所示,其圓心為O.筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N,其中M板帶正電荷,N板帶等量負(fù)電荷.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放,經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場(chǎng)中.粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出,設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動(dòng)能損失,且電荷量保持不變,在不計(jì)重力的情況下,求:
(1)M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(2)圓筒的半徑R;
(3)保持M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,僅將M板向上平移d,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放,粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間,與圓筒的碰撞次數(shù)n.
【答案】(1) ;(2) ;(3)3;
【解析】試題分析:(1)設(shè)兩極板間的電壓為U,由動(dòng)能定理得:
由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系得:U=Ed
聯(lián)立上式可得
(2)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)用幾何關(guān)系做出圓心O’, 圓半徑為r,設(shè)第一次碰撞點(diǎn)為A,由于粒子與圓筒發(fā)生兩次碰撞又從S孔射出,因此SA弧所對(duì)圓心角。
由幾何關(guān)系得
粒子運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力充當(dāng)向心力,由牛頓第二定律,得
聯(lián)立得
(3)保持M、N間電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,M板向上平移后,設(shè)板間電壓為,則
設(shè)粒子進(jìn)入S孔時(shí)的速度為,由可得
設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,
設(shè)粒子從S到第一次與圓筒碰撞期間的軌道所對(duì)圓心角為,比較兩式得到,可見
粒子須經(jīng)過這樣的圓弧才能從S孔射出,故 n=3
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平桌面上固定著兩相距為L的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌右端接電阻R,在導(dǎo)間存在寬度均為d的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域I和Ⅱ,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下。I區(qū)和Ⅱ區(qū)之間有寬為s0的無場(chǎng)區(qū)。金屬棒CD質(zhì)量為m,電阻為r,水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣水平細(xì)線通過定滑輪與質(zhì)量也為m的物體A相連,金屬棒CD從距I區(qū)左邊界s處由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。在棒穿過兩磁場(chǎng)區(qū)域的過程中,通過電阻R的電流變化情況相同,重力加速度為g,不計(jì)其它電阻、摩擦力。求:
(1)金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I時(shí),受到的安培力的大小和方向;
(2)金屬棒剛離開磁場(chǎng)區(qū)域I時(shí)的速度;
(3)金屬棒穿越區(qū)域I的時(shí)間。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時(shí)刻的波形如圖所示,介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)A、B、C分別位于x=2m、x=3m、x=6m處。從t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí),當(dāng)t=9s時(shí)質(zhì)點(diǎn)A剛好第3次到達(dá)波峰,則(____)
A.此列波的波速一定為1m/s
B.如果此列波在傳播過程中與頻率為0.5Hz的橫波相遇,一定發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.質(zhì)點(diǎn)C起振方向沿y軸負(fù)向
D.如果質(zhì)點(diǎn)C到達(dá)波峰,則質(zhì)點(diǎn)B一定在平衡位置
E.質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程可表示為y=sin(0.25πt)m
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】右下圖表示“探究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置.
(1)平衡摩擦力時(shí),要先_________(填“掛上”或“取下”)鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.
(2)平衡摩擦力后,在小車內(nèi)放入4個(gè)相同的砝碼,并保持小車和砝碼的總質(zhì)量不變.逐漸增加鉤碼的個(gè)數(shù),測(cè)量小車(包括砝碼)的加速度和鉤碼重力,探究加速度與力的關(guān)系.這樣操作比不在小車上放砝碼而進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn),結(jié)果會(huì)更__________(填“準(zhǔn)確”或“不準(zhǔn)確”).
(3)如果平衡摩擦力時(shí)過度,木板與桌面的夾角偏大,掛1個(gè)鉤碼時(shí),測(cè)得小車的加速度為a,掛2個(gè)鉤碼時(shí),測(cè)得小車的加速度為a′,則a′__________2a,(填“>”或“<”).
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上,從t=0時(shí)刻開始受到水平力的作用,力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,力的方向保持不變,則()
A. 時(shí)刻的瞬時(shí)功率為
B. 時(shí)刻的瞬時(shí)功率為
C. 在t=0到這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為
D. 在t=0到這段時(shí)間內(nèi),水平力的平均功率為
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示裝置可以用來“探究加速度與合外力、質(zhì)量的關(guān)系”,也可以用來“探究功與速度變化的關(guān)系”和“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”等。
(一)某同學(xué)用此裝置探究小車在拉力作用下的加速。用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,其示數(shù)如圖所示,則d = __________mm。測(cè)出小車靜止時(shí)遮光條到光電門的距離為x,光電計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過光電光門的時(shí)間是t,則小車的加速度是_______________。(用測(cè)量的符號(hào)表示)
(二)該同學(xué)繼續(xù)用此裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),他通過改變小車釋放點(diǎn)到光電門的距離成倍增加進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)時(shí)要求小車都由靜止釋放.
(1)如果每次實(shí)驗(yàn)時(shí)遮光條通過光電門的時(shí)間為t,通過描點(diǎn)作出線性圖象來反映合力做功與t的關(guān)系,則下圖中符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是(______)
(2)下列實(shí)驗(yàn)操作中必要的是(______)
A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛重物時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)
B.必須滿足重物的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C.必須保證小車由靜止?fàn)顟B(tài)開始釋放
D.保持小車(包括遮光條)和重物的質(zhì)量不變
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置運(yùn)用牛頓第二定律測(cè)量滑塊的質(zhì)量M。其主要步驟為:
(1)調(diào)整長(zhǎng)木板傾角,當(dāng)鉤碼的質(zhì)量為m0時(shí)滑塊沿木板恰好向下做勻速運(yùn)動(dòng)。
(2)保持木板傾角不變,撤去鉤碼m0,將滑塊移近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,然后釋放滑塊,滑塊沿木板向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),并打出點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖乙所示(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打下一個(gè)點(diǎn))。
請(qǐng)回答下列問題:(①、②兩問均保留3位有效數(shù)字)
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打下B點(diǎn)時(shí)滑塊的速度vB=______m/s;
②滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a=______m/s2;
③滑塊質(zhì)量M=_______(用字母a、m0、當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g表示)。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年11月30日,國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了中國(guó)首顆暗物質(zhì)探測(cè)衛(wèi)星“悟空”的首批成果:發(fā)現(xiàn)太空中的反常電子信號(hào)。“悟空”采用的是由中國(guó)科學(xué)家自主提出的分辨粒子種類的新探測(cè)技術(shù)方法,既能探測(cè)低能區(qū),也能探測(cè)高能區(qū),特別是首次走進(jìn)能量為1TeV(1TeV=1.0×1012eV,e=1.6×10-19C)以上的“無人區(qū)”,“悟空”首次直接測(cè)量到了能譜在1TeV處的“拐折”及在1.4TeV處的“尖峰”。從目前數(shù)據(jù)分析來看,產(chǎn)生“奇異”電子信號(hào)的來源很可能是暗物質(zhì)湮滅或衰變。如果進(jìn)一步證實(shí)了這種觀點(diǎn),人們就可以根據(jù)“悟空”的探測(cè)結(jié)果獲知暗物質(zhì)粒子的質(zhì)量和湮滅率。結(jié)合上述信息,下列說法正確的是( )
A. “拐折”處的電子宇宙射線粒子的能量高達(dá)1.6×1031 J
B. 電子宇宙射線從地球赤道上空垂直射向地面時(shí),在地球磁場(chǎng)的作用下會(huì)向西偏轉(zhuǎn)
C. 假設(shè)暗物質(zhì)湮滅虧損的質(zhì)量為Δm,則湮滅過程中釋放的能量為ΔE=Δmc(c為光在真空中的傳播速度)
D. 若暗物質(zhì)衰變的規(guī)律與普通放射性元素相同,則其半衰期隨溫度的升高而減小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平面上有質(zhì)量為ma的物體a和質(zhì)量為mb的物體b,分別在水平推力Fa和Fb作用下開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后都撤去推力,兩個(gè)物體都將再運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停下。兩物體運(yùn)動(dòng)的v–t圖線如圖所示,圖中線段AC∥BD。則以下說法正確的是( )
A. 若ma > mb,則Fa < Fb,且物體a克服摩擦力做功小于物體b克服摩擦力做功
B. 若ma > mb,則Fa> Fb,且物體a克服摩擦力做功大于物體b克服摩擦力做功
C. 若ma < mb,則可能Fa < Fb,且物體a所受摩擦力的沖量大于物體b所受摩擦力的沖量
D. 若ma < mb,則可能Fa > Fb,且物體a所受摩擦力的沖量小于物體b所受摩擦力的沖量
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com