【題目】如圖甲所示,建立Oxy坐標系.兩平行極板P、Q垂直于y軸且關于x軸對稱,極板長度和板間距均為l.在第一、四象限有磁感應強度為B的勻強磁場,方向垂直于Oxy平面向里.位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子.在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響).已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場.上述m、q、l、t0、B為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回極板間的情況)
(1)求電壓U0的大小;
(2)求時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑;
(3)何時進入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短?求此最短時間.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:(1)時刻進入兩極板的帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動, 時刻剛好從極板邊緣射出,在y軸負方向偏移的距離為,則有①, ②
③
聯(lián)立以上三式,解得兩極板間偏轉(zhuǎn)電壓為④。
(2)時刻進入兩極板的帶電粒子,前時間在電場中偏轉(zhuǎn),后時間兩極板沒有電場,帶電粒子做勻速直線運動。
帶電粒子沿x軸方向的分速度大小為⑤
帶電粒子離開電場時沿y軸負方向的分速度大小為⑥
帶電粒子離開電場時的速度大小為⑦
設帶電粒子離開電場進入磁場做勻速圓周運動的半徑為R,則有⑧
聯(lián)立③⑤⑥⑦⑧式解得⑨。
(3)時刻進入兩極板的帶電粒子在磁場中運動時間最短。帶電粒子離開磁場時沿y軸正方向的分速度為⑩,
設帶電粒子離開電場時速度方向與y軸正方向的夾角為,則,
聯(lián)立③⑤⑩式解得,帶電粒子在磁場運動的軌跡圖如圖所示,圓弧所對的圓心角為,所求最短時間為,帶電粒子在磁場中運動的周期為,聯(lián)立以上兩式解得。
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【題目】如圖所示,一傾角為45°的斜面固定于豎直墻上,為使一光滑勻質(zhì)鐵球靜止,需加一水平力F,若力F過球心,下列說法中正確的是 ( )
A. 球所受的合力為F
B. 球可能受墻的彈力且水平向左
C. 球可能受斜面的彈力且垂直斜面向上
D. 球一定同時受到墻的彈力和斜面的彈力
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的木塊靠在豎直粗糙的墻壁上,且受到水平力F的作用,下列說法正確的是
A. 若木塊靜止,則木塊受到的靜摩擦力大小等于mg,方向豎直向上
B. 若木塊靜止,當F增大時,木塊受到的靜摩擦力隨之增大
C. 若木塊沿墻壁向下運動, 則墻壁對木塊的摩擦力方向豎直向下
D. 若開始時木塊靜止.當撤去F,木塊沿墻壁下滑時,木塊不受滑動摩擦力作用
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【題目】下列說法中哪個說的是時間 ( )
A. 1999年12月20日零時中國政府開始對澳門恢復行使主權
B. 中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目每天播放約30min
C. 中央電視臺新聞聯(lián)播節(jié)目每天19:00開播
D. 某學校上早自習從6點55開始
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【題目】在物理學的發(fā)展歷程中,首先采用了實驗檢驗猜想和假設的科學方法,把實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來的科學家是
A. 伽利略 B. 亞里士多德 C. 愛因斯坦 D. 牛頓
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【題目】以下的計時數(shù)據(jù),指時間間隔的是()
A. 由北京開往深圳的列車于22:16開出
B. 10月月考數(shù)學考試時間是2h
C. 數(shù)學考試9:40結(jié)束
D. 中央電視臺每晚新聞聯(lián)播節(jié)目19:00開播
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【題目】如圖所示的x-t圖象和v-t圖象中,給出的四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況,關于它們的物理意義,下列描述正確的是( )
A. 圖線3表示物體做曲線運動
B. x-t圖象中0至t1時間內(nèi)物體1的平均速度等于物體2的平均速度
C. v-t圖象中t3時刻物體3的速度等于物體4的速度
D. 兩圖象中,t2、t4時刻分別表示物體2、4開始反向運動
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【題目】一輛汽車以12m/s的速度行駛,遇到緊急情況,司機剎車,使汽車做勻減速直線運動,若制動后汽車的加速度大小為6 m/s2,則下列判斷正確的是
A.開始剎車經(jīng)3秒,汽車的速度大小為6 m/s
B.開始剎車經(jīng)3秒,汽車的位移大小為9m
C.開始剎車經(jīng)3秒,汽車的位移大小為12m
D. 汽車在開始剎車3秒內(nèi)的平均速度大小為6 m/s
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