【題目】如圖所示,平行金屬板上下相對(duì),金屬板總長(zhǎng)度為3L,被絕緣橡膠墊(厚度不計(jì))分成兩部分,左側(cè)長(zhǎng)度為2L,右側(cè)長(zhǎng)度為L,實(shí)際構(gòu)成了兩個(gè)并排水平放置的平行板電容器,左側(cè)電容器上板帶負(fù)電,下板帶正電,右側(cè)電容器下板帶負(fù)電,上板帶正電。兩電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。電容器右側(cè)區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),直線OO'是電容器的中心線。有兩個(gè)電荷量相等的帶電粒子A和B,A帶正電,B帶負(fù)電,某時(shí)刻先后從電容器最左端O點(diǎn)沿OO'方向以初速度v0.進(jìn)入電場(chǎng),然后進(jìn)入磁場(chǎng),A、B兩粒子在磁場(chǎng)中分別運(yùn)動(dòng)半周后在某點(diǎn)P相遇。已知A粒子質(zhì)量為B粒子質(zhì)量的3倍,A粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為60°,不考慮左右兩電場(chǎng)的相互影響,不計(jì)粒子的重力以及粒子之間的相互作用力,求:
(1)B粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向;
(2)兩粒子出電場(chǎng)時(shí)在豎直方向的位移大。
(3)A粒子比B粒子早進(jìn)入電場(chǎng)多長(zhǎng)時(shí)間。
【答案】(1)與豎直方向的夾角為30°;(2),;(3)
【解析】
(1)設(shè)A粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy,則有
在電場(chǎng)中豎直方向先加速、后減速,則有
根據(jù)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有
聯(lián)立得
同理,對(duì)于粒子B,則有
因?yàn)?/span>
所以
解得,可知B粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度方向與豎直方向的夾角為30°;
(2)粒子A在兩個(gè)電場(chǎng)中豎直方向的位移之和為
結(jié)合(1)中mA的表達(dá)式,解得
同理,粒子B在兩個(gè)電場(chǎng)中豎直方向的位移之和
(3)設(shè)兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑分別為RA、RB,兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為半個(gè)周期,如圖所示
由幾何關(guān)系有
粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的速度
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周的時(shí)間分別為
由于兩粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,所以進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間差為在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周的時(shí)間差,即
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如右圖所示 質(zhì)量為M的小車放在光滑的水平而上,質(zhì)量為m的物體放在小車的一端.受到水平恒力F作用后,物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),設(shè)小車與物體間的摩擦力為f,車長(zhǎng)為L,車發(fā)生的位移為S,則物體從小車一端運(yùn)動(dòng)到另一端時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A. 物體具有的動(dòng)能為(F-f)(S+L)
B. 小車具有的動(dòng)能為fS
C. 物體克服摩擦力所做的功為f(S+L)
D. 這一過(guò)程中小車和物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能減少了fL
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某市第一中學(xué)有一臺(tái)應(yīng)急備用發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為r=1 Ω,升壓變壓器匝數(shù)比為1∶4,降壓變壓器的匝數(shù)比為4∶1,輸電線的總電阻為R=4 Ω,全校22個(gè)教室,每個(gè)教室用“220 V 40 W”電燈6盞,要求所有燈都正常發(fā)光,輸電線路如圖所示.
(1)升壓變壓器的輸出電壓多大?
(2)發(fā)電機(jī)的電功率多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一平直公路上有兩條同向并排車道,汽車I和II分別在兩條車道上行駛。汽車I、II的v-t圖像如圖所示,兩車在t=2s時(shí)同時(shí)到達(dá)終點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.在t=0時(shí),汽車I在汽車II前面5m處B.在t=1s時(shí),汽車I、II恰好并排行駛
C.在t=1.5s時(shí),汽車I追上汽車ID.汽車II追上汽車I時(shí),距終點(diǎn)還有10m
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】嫦娥四號(hào)探測(cè)器作為世界首個(gè)在月球背面軟著陸和巡視探測(cè)的航天器,其主要任務(wù)是著陸月球表面,繼續(xù)更深層次更加全面地科學(xué)探測(cè)月球地質(zhì)、資源等方面的信息,完善月球的檔案資料。嫦娥四號(hào)探測(cè)器在月球表面著陸過(guò)程十分復(fù)雜,要經(jīng)過(guò)一系列的軌道變換,其中就包括如圖所示的由圓形軌道變軌為與之相切的橢圓軌道。下列說(shuō)法正確的是( 。
A.嫦娥四號(hào)沿圓軌道運(yùn)行時(shí)的加速度等于月球表面的重力加速度
B.嫦娥四號(hào)沿橢圓軌道運(yùn)行時(shí),越接近月球表面其運(yùn)行速率越小。
C.嫦娥四號(hào)在圓軌道上運(yùn)行的周期大于在橢圓軌道上運(yùn)行時(shí)的周期
D.嫦娥四號(hào)由圓軌道變成橢圓軌道必須在P點(diǎn)點(diǎn)火加速
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,鐵路在彎道處的內(nèi)外軌道高低是不同的,當(dāng)質(zhì)量為m的火車以速度v通過(guò)某彎道時(shí),內(nèi)、外軌道均不受側(cè)壓力的作用,下面分析正確的
A. 此時(shí)火車轉(zhuǎn)彎所需向心力由重力和支持力的合力來(lái)提供
B. 若火車速度大于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用
C. 若火車速度小于v時(shí),外軌將受到側(cè)壓力作用
D. 無(wú)論火車以何種速度行駛,對(duì)內(nèi)側(cè)軌道都有側(cè)壓力作用
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有一列簡(jiǎn)諧橫波沿著x軸正方向傳播,波源位于原點(diǎn)O的位置,P、Q是x軸上的兩個(gè)點(diǎn),P點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為3m,Q點(diǎn)距離原點(diǎn)O的距離為4m。波源在某時(shí)刻開始起振,起振方向沿y軸正方向,波源起振4s后,位于P處的質(zhì)點(diǎn)位移第一次達(dá)到最大值2m,再經(jīng)過(guò)3s,位于Q處的質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到負(fù)的最大位移-2m。求:
①波長(zhǎng)和波速;
②波源起振20s時(shí),平衡位置距離O點(diǎn)為5m的質(zhì)點(diǎn)R的位移和該20s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)R運(yùn)動(dòng)的路程。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出,其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示,小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上,M為軌跡的最高點(diǎn),小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0J,在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0J,不計(jì)空氣的阻力,則( 。
A.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)電勢(shì)能減少2J
B.小球水平位移x1與x2的比值1:4
C.小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能24J
D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中動(dòng)能有可能小于6J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用DIS研究機(jī)械能守恒定律”的裝置如圖(a)所示,某組同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中,選擇DIS以圖像方式顯示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,所顯示的圖像如圖(b)所示。圖像的橫軸表示小球距D點(diǎn)的高度h,縱軸表示擺球的重力勢(shì)能EP、動(dòng)能Ek或機(jī)械能E。試回答下列問(wèn)題:
(1)圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,傳感器K的名稱是____________:
(2)圖(b)的圖像中,表示小球的重力勢(shì)能EP、動(dòng)能Ek、機(jī)械能E隨小球距D點(diǎn)的高度h變化關(guān)系的圖線分別是______(按順序填“甲、乙、丙”);C點(diǎn)高度h=0.05m,則C點(diǎn)的動(dòng)能為___J,C點(diǎn)的重力勢(shì)能為________J;C點(diǎn)的速度大小為_________。(保留2位小數(shù))
(3)根據(jù)(b)圖,可以得出的結(jié)論是:在____ 物體動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生轉(zhuǎn)化,其____。
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