【題目】在xOy平面內(nèi)分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T,其中有一半徑為R=0.lm的無磁場圓形區(qū)域,圓心在原點(diǎn)O(0,0),如圖所示。位于直線:x=一0.3m上的粒子源可以沿直線移動(dòng),且沿x軸正向發(fā)射質(zhì)量m=1.0×10-14kg、電荷量q=一1.0×10-6C、速率v=4.0×105m/s的粒子,忽略粒子間的相互作用,不計(jì)粒子的重力。
(1)求從粒子源發(fā)射的粒子運(yùn)動(dòng)到圓形區(qū)域所用的最短時(shí)間。
(2)在直線x=-0.3m上什么范圍內(nèi)發(fā)射的粒子才能進(jìn)人圓形區(qū)域?
(3)若在直線x=-0.3m處放置一足夠長的熒光屏,將上述粒子源放在原點(diǎn)O,僅改變發(fā)射粒子的速度方向,求粒子能打中熒光屏最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)ym。
【答案】(1) (2)0≤y≤0.8m (3)0.4m
【解析】(1)設(shè)粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,
由牛頓第二定律,解得
如圖1所示,經(jīng)過(-0.1m,0)的粒子進(jìn)入圓形區(qū)域的時(shí)間最短,由幾何關(guān)系得
由圓周運(yùn)動(dòng)公式,,聯(lián)立解得:(或0.52×10-6s)
(2)如圖2所示,在A1點(diǎn)發(fā)射的粒子恰好能進(jìn)人圓形區(qū)域。由幾何關(guān)系
,,解得
如圖2所示,在A2點(diǎn)發(fā)射的粒子恰好能進(jìn)入圓形區(qū)域,由幾何關(guān)系,
解得:(即A2與M重合)
綜上,在直線x=-0.3m上,0≤y≤0.8m范圍內(nèi)發(fā)射的粒子才能進(jìn)入圓形區(qū)域。
(3)粒子從原點(diǎn)O(0,0)發(fā)射,初速度方向與x軸負(fù)方向成角,軌跡與熒光屏相切與D點(diǎn)(一0.3,y)。由幾何關(guān)系
解得
而,解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖示,在一平靜水面上建立xOy坐標(biāo)系,甲、乙兩波源分別在O1和O2位置先后以5Hz的頻率上下振動(dòng),圖中A、B為某一時(shí)刻兩波剛到達(dá)的位置。波傳播過程中能量損耗不計(jì)。圖示時(shí)刻x=0.4m處的質(zhì)點(diǎn)沿振動(dòng)方向的位移為零,速度向下。已知水波的波速為0.5m/s,振幅均為2cm,兩波源起振方式相同,則下列說法正確的是
A. 再經(jīng)0.5s,兩波都到達(dá)x=0.9m處
B. 波源O1比O2開始振動(dòng)的時(shí)間早0.4s
C. 若某點(diǎn)為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),則該點(diǎn)位移始終為4cm
D. 圖示時(shí)刻x=0.46m處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向向上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生了→b→c→d→的循環(huán),其p-圖象如圖所示。其中線段以b的延長線過坐標(biāo)原點(diǎn),線段cd與橫軸平行,線段d與縱軸平行。下列說法正確的是_____
A.→b的過程中,氣體溫度不變
B.b→c的過程中,氣體內(nèi)能增加
C.c→d的過程中,氣體對外界做功
D.d→的過程中,氣體放出熱量
E.整個(gè)循環(huán)過程,氣體放出熱量
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【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“2V,3W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I﹣U圖線,有下列器材供選用:
A.電源(電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻約1Ω)
B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約1Ω)
C.電流表(0~2A,內(nèi)阻約0.4Ω)
D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約10kΩ)
E.電壓表(0~10V,內(nèi)阻約20kΩ)
F.滑動(dòng)變阻器(0~5Ω,額定電流3A)
G.滑動(dòng)變阻器(0~500Ω,額定電流2A)H.開關(guān)、導(dǎo)線
(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用 , 電壓表應(yīng)選用 . 為使實(shí)驗(yàn)誤差盡量減小,要求電壓表從零開始變化且多取幾組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(用序號字母表示).
(2)實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)如圖1,圖中U=V.
(3)實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,得到了小燈泡的I﹣U圖象如圖2所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而(填“增大”、“減小”或“不變”).
(4)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,在圖3方框內(nèi)畫出電路圖.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M足夠長的斜面體始終靜止在粗糙的水平面上,斜面體的兩個(gè)斜面均是光滑的,頂角為900,兩個(gè)斜面的傾角分別為α、β,且α>β。兩個(gè)質(zhì)量均為m的物體P、Q(可視為質(zhì)點(diǎn))分別在沿斜面向上的力F1、F2的作用下均緩慢向上移動(dòng)。重力加速度為g。則以下說法中正確的是( )
A. M對P作用力大小為mg
B. 地面對斜面體的支持力大小等于(M+m)g
C. 水平地面對斜面體有水平向左的靜摩擦力
D. 地面對斜面體的支持力大小等于Mg+2mg sinα cosβ
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【題目】甲、乙兩汽車在某平直公路上做直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻經(jīng)過同一地點(diǎn),從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí),其v-t圖象如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息可知( )
A. 從t=0時(shí)刻起,開始時(shí)甲在前,6 s末乙追上甲
B. 從t=0時(shí)刻起,開始時(shí)甲在前,在乙追上甲前,甲、乙相距最遠(yuǎn)為12.5 m
C. 8 s末甲、乙相遇,且距離t=0時(shí)的位置45 m
D. 在0~4 s內(nèi)與4~6 s內(nèi)甲的平均速度相等
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【題目】如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直直面的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)比荷相同的帶電粒子,以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,a、b、c是三個(gè)粒子射出磁場的位置。若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是
A. 從a處射出的粒子動(dòng)能可能最大
B. 從c處射出粒子角速度最小
C. 從c處射出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長
D. 它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta<Tb<Tc
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【題目】一列橫波沿x軸傳播,傳播方向未知,t時(shí)刻與t + 0.4 s時(shí)刻波形相同,兩時(shí)刻在x軸上-3 m ~ 3 m的區(qū)間內(nèi)的波形如圖所示。下列說法中正確的是_______。
A.該波的速度為10 m/s
B.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的最小頻率為2.5 Hz
C.在t + 0.2 s時(shí)刻,x = 3 m處的質(zhì)點(diǎn)正在經(jīng)過x軸
D.若波沿x軸正方向傳播,處在O點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)會(huì)隨波沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)
E.t時(shí)刻,x = 1 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度大于x = 2 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】使兩個(gè)完全相同的金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)分別帶上﹣3Q和+5Q的電荷后,將它們固定在相距為a的兩點(diǎn),它們之間庫侖力的大小為F1 . 現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后,再將它們固定在相距為2a的兩點(diǎn),它們之間庫侖力的大小為F2 . 則F1與F2之比為( )
A.2:1
B.4:1
C.16:1
D.60:1
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