【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),0<x<2L的區(qū)域內(nèi)有一方向豎直向上的勻強電場,2L<x<3L的區(qū)域內(nèi)有一方向豎直向下的勻強電場,兩電場強度大小相等。x>3L的區(qū)域內(nèi)有一方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。某時刻,一帶正電的粒子從坐標(biāo)原點以沿x軸正方向的初速度v0進入電場;之后的另一時刻,一帶負電粒子以同樣的初速度從坐標(biāo)原點進入電場。正、負粒子從電場進入磁場時速度方向與電場和磁場邊界的夾角分別為60°和30°,兩粒子在磁場中分別運動半周后在某點相遇。已經(jīng)兩粒子的重力以及兩粒子之間的相互作用都可忽略不計,兩粒子帶電量大小相等。求:

(1)正、負粒子的質(zhì)量之比m1:m2;

(2)兩粒子相遇的位置P點的坐標(biāo);

(3)兩粒子先后進入電場的時間差。

【答案】(1)3:1(2)(6.5L,(3)

【解析】(1)設(shè)粒子初速度為,進磁場方向與邊界的夾角為θ。

,則粒子在第一個電場運動的時間為2t,在第二個電場運動的時間為t

由①②③得

所以

(2)正粒子在電場運動的總時間為3t

第一個t的豎直位移為,第二個t的豎直位移為,由對稱性,第三個t的豎直位移為,所以

結(jié)合①②得

同理

由幾何關(guān)系,P點的坐標(biāo)為

(3)設(shè)兩粒子在磁場中運動半徑為、

由幾何關(guān)系

兩粒子在磁場中運動時間均為半個周期

由于兩粒子在電場中運動時間相同,所以進電場時間差即為磁場中相遇前的時間差

解得

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,水平地面上有兩個靜止的小物塊a和b,其連線與墻垂直:a和b相距l(xiāng);b與墻之間也相距l(xiāng);a的質(zhì)量為m,b的質(zhì)量為m。兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)均相同,現(xiàn)使a以初速度向右滑動。此后a與b發(fā)生彈性碰撞,但b沒有與墻發(fā)生碰撞,重力加速度大小為g,求物塊與地面間的動摩擦力因數(shù)滿足的條件。

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【題目】兩個固定的等量異號點電荷產(chǎn)生的電場的等勢面如圖中虛線所示。一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場,粒子只受靜電力作用,則粒子在電場中()

A做直線運動,電勢能先變小后變大

B做直線運動,電勢能先變大后變小

C做曲線運動,電勢能先變小后變大

D做曲線運動,電勢能先變大后變小

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【題目】光滑水平面上,用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物體都以v0=6m/s速度向右運動,彈簧處于原長.質(zhì)量為4kg的物體C靜止在前方,如圖所示,B與C發(fā)生碰撞后粘合在一起運動,在以后的運動中,求:

(1)彈性勢能最大值為多少?

(2)當(dāng)A的速度為零時,彈簧的彈性勢能為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】嫦娥一號探月衛(wèi)星在繞月球極地軌道上運動,加上月球的自轉(zhuǎn),因而嫦娥一號衛(wèi)星能探測到整個月球表面。1211嫦娥一號衛(wèi)星CCD相機已對月球背面進行成像探測,并獲得了月球背面部分區(qū)域的影像圖。衛(wèi)星在繞月極地軌道上做圓周運動時距月球表面高為H,繞行的周期為TM;月球繞地公轉(zhuǎn)的周期為TE,半徑為R0。地球半徑為RE,月球半徑為RM。試解答下列問題:

1)若忽略地球及太陽引力對繞月衛(wèi)星的影響,試求月球與地球質(zhì)量比。

2)當(dāng)繞月極地軌道的平面與月球繞地公轉(zhuǎn)的軌道平面垂直,也與地心到月心的連線垂直(如圖所示),此時探月衛(wèi)星向地球發(fā)送所拍攝的照片。此照片由探月衛(wèi)星傳送到地球最少需要多少時間?(已知光速為C

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,為一磁約束裝置的原理圖。同心圓內(nèi)存在有垂直圓平面的勻強磁場,同心圓圓心O與xOy平面坐標(biāo)系原點重合。半徑為R0的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直xOy平面向里的勻強磁場B1。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0、R0)的A點沿y軸負方向射入磁場區(qū)域,粒子全部經(jīng)過x軸上的P點,方向沿x軸正方向。當(dāng)在環(huán)形區(qū)域加上方向垂直于xOy平面的勻強磁場B2時,上述粒子仍從A點沿y軸負方向射入?yún)^(qū)域,粒子恰好能夠約束在環(huán)形區(qū)域內(nèi),且經(jīng)過環(huán)形區(qū)域后能夠從Q點沿半徑方向射入?yún)^(qū)域,已知OQ與x軸正方向成60°。不計重力和粒子間的相互作用。求:

(1)區(qū)域中磁感應(yīng)強度B1的大小;

(2)環(huán)形區(qū)域中B2的大小、方向及環(huán)形外圓半徑R的大小;

(3)粒子從A點沿y軸負方向射入后至第一次到Q點的運動時間。

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【題目】如圖,水平面(紙面)內(nèi)間距為l的平行金屬導(dǎo)軌間接一電阻,質(zhì)量為m、長度為l的金屬桿置于導(dǎo)軌上。t=0時,金屬桿在水平向右、大小為F的恒定拉力作用下由靜止開始運動,t0時刻,金屬桿進入磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,且在磁場中恰好能保持勻速運動。桿與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計,兩者始終保持垂直且接觸良好,兩者之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度大小為g。求:

(1)金屬桿在磁場中運動時產(chǎn)生的電動勢的大。

(2)電阻的阻值。

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【題目】用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容C的因素。設(shè)兩極板正對面積為S,極板間的距離為d極板所帶電荷量為Q,靜電計指針偏角為θ。實驗中

A保持Q、S不變,增大d,則θ變大,C變小

B保持d、S不變增大Q,則θ變大,C變大

C保持Q、d不變,減小S,則θ變小,C變小

D保持Q、S、d不變,在兩極板間插入電介質(zhì)則θ變小,C變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1831年,法拉第在一次會議上展示了他發(fā)明的圓盤發(fā)電機圖甲。 它是利用電磁感應(yīng)原理制成的,是人類歷史上第一臺發(fā)電機。圖乙是這個圓盤發(fā)電機的示意圖:銅盤安裝在水平的銅軸上,它的邊緣正好在兩磁極之間,兩塊銅片C、D分別與轉(zhuǎn)動軸和銅盤的邊緣良好接觸。使銅盤轉(zhuǎn)動,電阻R中就有電流通過。若所加磁場為勻強磁場,回路的總電阻恒定,從左往右看,銅盤沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動,CRD平面與銅盤平面垂直,下列說法正確的是

A電阻R中沒有電流流過

B銅片C的電勢高于銅片D的電勢

C保持銅盤不動,磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場,則銅盤中有電流產(chǎn)生

D保持銅盤不動,磁場變?yōu)榉较虼怪庇阢~盤的交變磁場,則CRD回路中有電流產(chǎn)生

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