【題目】如圖是德國物理學家史特恩設計的最早測定氣體分子速率的示意圖.MN是兩個共軸圓筒的橫截面,外筒N的半徑為R,內筒的半徑比R小得多,可忽略不計.筒的兩端封閉,兩筒之間抽成真空,兩筒以相同角速度ω繞其中心軸線勻速轉動.M筒開有與轉軸平行的狹縫S,且不斷沿半徑方向向外射出速率分別為v1v2的分子,分子到達N筒后被吸附,如果Rv1、v2保持不變,ω取某合適值,則以下結論中正確的是( )

A. 時(n為正整數(shù)),分子落在不同的狹條上

B. 時(n為正整數(shù)),分子落在同一個狹條上

C. 只要時間足夠長,N筒上到處都落有分子

D. 分子不可能落在N筒上某兩處且與S平行的狹條上

【答案】A

【解析】微粒從MN運動時間 ,對應N筒轉過角度 ,即如果以v1射出時,轉過角度: ,如果以v2射出時,轉過角度: ,只要θ1、θ2不是相差的整數(shù)倍,即當 時(n為正整數(shù)),分子落在不同的兩處與S平行的狹條上,故A正確,D錯誤;若相差的整數(shù)倍,則落在一處,即當 時(n為正整數(shù)),分子落在同一個狹條上.故B錯誤;若微粒運動時間為N筒轉動周期的整數(shù)倍,微粒只能到達N筒上固定的位置,因此,故C錯誤.故選A

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氣墊導軌上有A、B兩個滑塊,開始時兩個滑塊靜止,它們之間有一根被壓縮的輕質彈簧,滑塊間用繩子連接,如圖甲所示.繩子燒斷后,兩個滑塊向相反方向運動,圖乙為它們運動過程的頻閃照片,頻閃的頻率為10 Hz,已知滑塊A、B的質量分別為200 g、300 g,由圖可知

(1)A、B離開彈簧后,做________________________運動,

(2)分開后,A的動量大小為________ kg·m/s,B的動量大小為________ kg·m/s,本實驗中得出“在實驗誤差允許范圍內,兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒”這一結論的依據(jù)是_______________________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為“探究兩物體作用前后動量是否守恒”的實驗裝置示意圖.已知a、b小球的質量分別為ma、mb,半徑分別是rarb,圖中P點為單獨釋放a球的平均落點,M、Na、b小球碰撞后落點的平均位置.

(1)本實驗必須滿足的條件是________

A.斜槽軌道必須是光滑的

B.斜槽軌道末端的切線水平

C.入射小球每次都從斜槽上的同一位置無初速度釋放

D.入射球與被碰球滿足mamb,rarb

(2)為了判斷動量守恒,需要測量OP間的距離x1,則還需要測量的物理量有________、________(用相應的文字和字母表示).

(3)如果動量守恒,須滿足的關系式是________(用測量物理量的字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示A、B、C三個物體放在旋轉圓臺上,A、B與臺面間動摩擦因數(shù)均為μ,C與臺面間動摩擦因數(shù)為2μ,A、C的質量均為m,B質量為2m,A、B離軸為R,C離軸為2R,則當圓臺勻速旋轉時,(設A、B、C都沒有滑動)( )

A. C物的向心加速度最大

B. A物所受靜摩擦力最小

C. 當圓臺轉速緩慢增加時,C比A先滑動

D. 當圓臺轉速緩慢增加時,B比A先滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,水平面上有兩電阻不計的粗糙金屬導軌平行固定放置,間距d=0.5 m,右端通過導線與阻值為1 Ω的小燈泡連接。在矩形CDMN區(qū)域內有豎直向上的勻強磁場,CNL=2 m,CDMN區(qū)域內磁場的磁感應強度大小B0隨時間t變化的關系如圖乙所示。在t=0時,一質量為2 kg、阻值不計的金屬棒在水平向右拉力F的作用下從AB位置由靜止開始沿導軌向右運動,在金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中,小燈泡的亮度始終沒有發(fā)生變化,已知拉力F的功率保持恒定,金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為0.05,金屬棒始終與軌道垂直,且與導軌接觸良好,重力加速度g=10 m/s2。求:

(1)小燈泡亮度不變時通過小燈泡的電流大;

(2)金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中小燈泡的總發(fā)熱量;

(3)金屬棒從AB位置運動到MN位置的過程中金屬棒與導軌間因摩擦產(chǎn)生的熱量及拉力F做的總功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(12分)如圖所示為常見的高速公路出口匝道,把AB段和CD段均簡化為直線,汽車均做勻減速直線運動,BC按照四分之一的水平圓周分析,汽車在此段做勻速圓周運動,圓弧段限速,動摩擦因數(shù),最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。已知AB段和CD段長度分別為200 m和100 m,汽車在出口的速度為。重力加速度g取l0 m/s2

(1)若轎車到達B點速度剛好為36 km/h,求轎車在AB下坡段加速度的大小;

(2)為保證行車安全,車輪不打滑,求水平圓弧段BC半徑R的最小值;

(3)轎車恰好停在D點,則A點到D點的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(2016·河北邯鄲一中一輪)如圖所示,兩根電阻不計的光滑金屬導軌MAC、NBD水平放置,MA、NB間距L=0.4 m,AC、BD的延長線相交于E點且AE=BE,E點到AB的距離d=6 m,M、N兩端與阻值R=2 Ω的電阻相連,虛線右側存在方向與導軌平面垂直向下的勻強磁場,磁感應強度B=1 T。一根長度也為L=0.4 m、質量m=0.6 kg、電阻不計的金屬棒,在外力作用下從AB處以初速度v0=2 m/s沿導軌水平向右運動,棒與導軌接觸良好,運動過程中電阻R上消耗的電功率不變,求:

(1)電路中的電流I;

(2)金屬棒向右運動過程中克服安培力做的功W。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將質量為M1、半徑為R且內壁光滑的半圓槽置于光滑水平面上,左側靠豎直墻壁,右側靠一質量為M2的物塊.今讓一質量為m的小球自左側槽口A的正上方h高處從靜止開始下落,與半圓槽相切自A點進入槽內,則以下結論中正確的是( )

A. 小球在槽內運動的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動量守恒

B. 小球在槽內運動的BC過程中,小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)沖車方向動量守恒

C. 小球離開C點以后,將做豎直上拋運動

D. 小球從A點經(jīng)最低點向右側最高點運動的過程中,小球、半圓槽和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場B和勻強電場E組成的速度選擇器,然后粒子通過平板S上的狹縫P,進入另一勻強磁場B',最終打在AlA2上.下列表述正確的是

A. 粒子帶負電

B. 所有打在AlA2上的粒子,在磁場B'中運動時間都相同

C. 能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于

D. 粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大

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