【題目】如圖所示,A、B是一對中間開有小孔的平行金屬板,兩小球的連線與金屬棒面相垂直,兩極板的距離為L,兩極板間加上低頻交流電壓,A板電勢為零,B板電勢.現(xiàn)有一電子在某時刻穿過A板上的小孔進入電場,設初速度和重力的影響均可忽略不計.下列說法正確的是( )
A. 電子在兩極板間可能時而向B板運動,時而向A板運動,但最后穿出B板
B. 電子在兩極板間可能時而向B板運動,時而向A板運動,但最后不能穿出B板
C. 不論、L為何值,電子在兩極板間一直向B板運動,最后穿出B板
D. 如果小于某個值,L小于某個值,電子在兩極板間一直向B板運動,最后穿出B板
【答案】BD
【解析】如果兩極板距離L足夠大.在 0-T/4,A板電勢為零,B板電勢為U=Uocosωt>0,電場方向向左,使電子受力向右,電子向右加速運動,在T/4時刻,電子速度最大,(T是交流電周期);在T/4-T/2,A板電勢為零,B板電勢為U=Uocosωt<0,電場方向向右,使電子受力向左,電子向右減速運動;在T/2-3T/4,A板電勢為零,B板電勢為U=Uocosωt<0,電場方向向右,使電子受力向左,電子開始向左做加速運動,在3T/4時刻,電子速度最大,在3T/4 -T,A板電勢為零,B板電勢為U=Uocosωt>0,電場方向向左,使電子受力向右,電子向左減速運動,在 T 時刻,電子速度減為0.以后重復上面所述的重復性運動,所以電子在兩極AB間的某一點為平衡位置來回振動.所以如果電子在兩極板間時而向B板運動,時而向A板運動,則最后不能穿出B板,故A錯誤,B正確;如果兩極板距離L不是很大,那么電子可能在 0-T/4內(nèi),一直加速運動并到達B板而穿出,也可能在T/4-T/2內(nèi),在正在減速時到達B板而穿出,故C錯誤,D正確. 故選BD.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,兩個質(zhì)量均為m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點)放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為l,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l。木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g。若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動的角速度,下列說法正確的是()
A. b一定比a先開始滑動
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 時b相對圓盤未發(fā)生相對滑動
D. 當時,a所受摩擦力的大小為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直于紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B.在xOy平面內(nèi),從原點O處沿與x軸正方向成θ角(0<θ<π)以速率v發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計).則下列說法正確的是
A. 若v一定,θ越大.則粒子在磁場中運動的時間越短
B. 若v一定,θ越大,則粒子離開磁場的位置距O點越遠
C. 若θ一定,v越大,則粒子在磁場中運動的時間越短
D. 若θ一定,v越大,則粒子離開磁場的位置距0點越遠
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩平行金屬板E、F之間電壓為U.兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)城內(nèi),有垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力)、由E板中央處靜止釋放、經(jīng)F板上的小孔射出后,垂直進入磁場,且進入磁場時與邊界MN成60°角,最終粒子從邊界MN離開磁場,求:
(1)粒子離開電場時的速度v及粒子在磁場中做圓周運動的半徑r;
(2)兩邊界MN、PQ的最小距離d;
(3)粒子在磁場中運動的時間t.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的xOy坐標系中,y軸右側(cè)空間存在范圍足夠大的勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于xOy平面向外.Q1、Q2兩點的坐標分別為(0,L)、(0,-L),現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為+q的粒子,在P點沿PQ1方向進入磁場,α=30°,不計粒子重力.
(1)若粒子從點Q1直接通過點Q2,求粒子初速度大。
(2)若粒子從點Q1直接通過點O,求粒子第一次經(jīng)過x軸的交點坐標;
(3)若粒子從點Q1直接通過點O,求粒子從P點運動到O點所有的時間
【答案】(1) (2)(L,0)(3)
【解析】(1)由題意畫出粒子運動軌跡如圖甲所示.
粒子在磁場中做圓周運動的半徑大小為R1,由幾何關(guān)系得:R1cos30°=L
粒子在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得:qv1B=m
解得v1=
(2)由題意畫出粒子運動軌跡如圖乙所示.
設其與x軸交點為M,橫坐標為xM,由幾何關(guān)系知
2R2cos30°=L
xM=2R2sin30°
則M點坐標為(L,0)
(3)由
解得
PQ1=
則粒子從P到Q1的時間
粒子在磁場中運動的時間
粒子從P點運動到O點所有的時間為:t=t1+t2=
點睛:本題考查了粒子在磁場中的運動,關(guān)鍵作出粒子的軌跡圖,結(jié)合幾何關(guān)系,運用半徑公式進行求解,此題對數(shù)學幾何的關(guān)系要求較高,需加強這方面的訓練.
【題型】解答題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示,在光滑絕緣斜面ABC的頂端A,由靜止釋放一質(zhì)量為m1=2Kg、電荷量q=2×10-6C的帶正電的小球a,沿斜面運動至底端C,小球a可視為質(zhì)點,斜面高度h=0.7m。在B點固定一場源電荷,該場源電荷在A點的電勢為5×106V,在C點電勢為4×106V。CD段是光滑絕緣的水平面,若在CD段有一水平向右的有界(兩豎直直線間)勻強電場,電場強度大小E=4.5×105V/m,C、D間距離為10m,當小球a到達D點時與處在同一水平直線上,靜止懸掛的質(zhì)量為m2=1Kg的小球b發(fā)生對心碰撞,碰撞時沒有能量損失,已知懸線長R=2.5m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球a經(jīng)過C點時的速率
(2)碰撞后小球a的動量大小和方向
(3)小球b所能擺起的最大角度θ的余弦值。
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【題目】如圖甲,一帶電物塊無初速度地放上皮帶輪底端,皮帶輪以恒定大小的速率沿順時針傳動,該裝置處于垂直紙面向里的勻強磁場中,物塊由底端E運動至皮帶輪頂端F的過程中,其v-t圖像如圖乙所示,物塊全程運動的時間為4.5 s,關(guān)于帶電物塊及運動過程的說法正確的是
A. 該物塊帶負電
B. 皮帶輪的傳動速度大小一定為lm/s
C. 若已知皮帶的長度,可求出該過程中物塊與皮帶發(fā)生的相對位移
D. 在2s~4.5s內(nèi),物塊與皮帶仍可能有相對運動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】三條在同一平面(紙面)內(nèi)的長直絕緣導線組成一等邊三角形,在導線中通過的電流均為I,方向如圖所示.a、b和c三點分別位于三角形的三個頂角的平分線上,且到相應頂點的距離相等.將a、b和c處的磁感應強度大小分別記為B1、B2和B3,下列說法正確的是 ( )
A. B1<B2<B3
B. B1=B2=B3
C. a和b處磁場方向垂直于紙面向外,c處磁場方向垂直于紙面向里
D. a處磁場方向垂直于紙面向外,b和c處磁場方向垂直于紙面向里
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】表面光滑的固定斜面頂端安裝一定滑輪,其斜面的傾角,物塊A和B用輕繩連接并跨過定滑輪(不計滑輪質(zhì)量和摩擦),已知, .開始時將B按在地面上不動,然后放開手,讓A沿斜面下滑而B上升.設當A沿斜面下滑S=1m后,細線突然斷了.g取,則( )
A. 線斷前A物塊機械能守恒
B. 線斷前A、B系統(tǒng)機械能守恒
C. 細線斷開時A物塊的速度
D. 物塊B上升的最大高度H=2m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】直流電路如圖所示,電源的內(nèi)阻不能忽略不計,在滑動變阻器的滑片P由圖示位置向右移動時,電源的
A. 效率一定增大
B. 總功率一定增大
C. 熱功率一定增大
D. 輸出功率一定先增大后減小
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