【題目】如圖所示,在xOy平面的y軸左側(cè)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),y軸右側(cè)區(qū)域I內(nèi)存在垂直于紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,區(qū)域II內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),區(qū)域I、區(qū)域II的寬度均為,高度分別為EF=2L,和DE= ,質(zhì)量也為m、電荷量為q的帶正電的粒子從坐標(biāo)為(-2L,-2L)的A點(diǎn)以速度,沿x軸正方向射出,恰好經(jīng)過坐標(biāo)為(0,-L)的C點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I,粒子重力忽略不計(jì),求:
(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(2)要使粒子從區(qū)域II的右邊界DE離開磁場(chǎng),可在區(qū)域II內(nèi)加垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),試確定磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小范圍;
(3)若粒子恰能從II區(qū)右邊界DE間離x軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)射出,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),有, , ,
(2)設(shè)帶電粒子經(jīng)C典時(shí)的豎直分速度為,速度為v, ,解得
可知方向與y軸正向成45°斜向上,粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域I做勻速圓周運(yùn)動(dòng),
由
解得:
根據(jù)幾何關(guān)系可知,帶電粒子從區(qū)域II的上邊界離開磁場(chǎng)的半徑滿足
由,
解得
(3)粒子在區(qū)域I磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓心角為,
粒子在區(qū)域I區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
粒子在II區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最大半徑為r,
轉(zhuǎn)過的圓心角為β,由幾何關(guān)系可知
粒子在區(qū)域II區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲所示為“探究加速度與物體所受合力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中A為小車,連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B,它們均置于一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上,P為鉤碼,C為彈簧測(cè)力計(jì),繩與滑輪間的摩擦可以忽略。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要進(jìn)行的操作是_____(填選項(xiàng)前的字母)。
A.一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板必須保持水平
B.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)
C.改變P的質(zhì)量,打出幾條紙帶
D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)按圖甲裝置(長(zhǎng)木板水平放置)完成實(shí)驗(yàn),以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),以加速度a為縱坐標(biāo),圖乙中畫出的a﹣﹣F圖象可能正確的是_____(填選項(xiàng)字母).若測(cè)出的a﹣F圖象的斜率為k,則小車的質(zhì)量為_____。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、總電阻為R、邊長(zhǎng)為L的正方形單匝導(dǎo)線框ABCD靜止在光滑水平面上,線框右側(cè)某處有一左邊界平行于AD、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,方向垂直于紙面向里。距離磁場(chǎng)邊界L/2處有一與邊界平行的足夠大的擋板PQ.現(xiàn)用大小為F、水平向右的恒力作用在AD中點(diǎn),線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng),與擋板碰撞后立即靜止,此時(shí)將水平恒力撤去。
(1)求AD到達(dá)磁場(chǎng)邊界時(shí)的速度大;
(2)求線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過程中,AD邊產(chǎn)生的電熱以及流過AD邊的電量;
(3)若線框與擋板PQ碰撞后,擋板對(duì)線框產(chǎn)生一個(gè)大小為f的恒定吸引力,且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=B0+kt(k為大于零的常數(shù))變化,則再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間線框可以掙脫PQ的束縛?(PQ不影響線框的導(dǎo)電性能且能)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖甲所示.鋼球從斜槽上滾下,經(jīng)過水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng).每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,在小球運(yùn)動(dòng)軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球,使球恰好從孔中央通過而不碰到邊緣,然后對(duì)準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一點(diǎn)。通過多次實(shí)驗(yàn),在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過的多個(gè)位置,用平滑曲線連起來(lái)就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.
①實(shí)驗(yàn)所需的器材有:白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片,除此之外還需要的一項(xiàng)器材是______
A.天平 B.秒表 C.刻度尺
②在此實(shí)驗(yàn)中,小球與斜槽間有摩擦______(選填“會(huì)”或“不會(huì)”)使實(shí)驗(yàn)的誤差增大;如果斜槽末端點(diǎn)到小球落地點(diǎn)的高度相同,小球每次從斜槽滾下的初始位置不同,那么小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間______(選填“相同”或“不同”)
③在實(shí)驗(yàn)中,在白紙上建立直角坐標(biāo)系的方法是:使斜槽末端的切線水平,小球在槽口時(shí),在白紙上記錄球的重心在豎直木板上的水平投影點(diǎn)O,作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn),接下來(lái)應(yīng)該選擇的步驟是______
A.利用懸掛在槽口的重錘線畫出過O點(diǎn)向下的豎直線為y軸.取下白紙,在紙上畫出過O點(diǎn),與y軸垂直、方向向右的直線為x軸.
B.從O點(diǎn)向右作出水平線為x軸.取下白紙,在紙上畫出過O點(diǎn),與x軸垂直、方向向下的直線為y軸.
④如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡。已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的,經(jīng)測(cè)量A點(diǎn)的坐標(biāo)為(40cm,20cm),g取10m/s2,則小球平拋的初速度v0=_________m/s,若B點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xB=60cm,則B點(diǎn)縱坐標(biāo)為yB=_________m。
⑤一同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中采用了如下方法:如圖丙所示,斜槽末端的正下方為O點(diǎn).用一塊平木板附上復(fù)寫紙和白紙,豎直立于正對(duì)槽口前的O1處,使小球從斜槽上某一位置由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡A.將木板向后平移至O2處,再使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下,小球撞在木板上留下痕跡B.O、O1間的距離為x1,O、O2間的距離為x2,A、B間的高度差為y.則小球拋出時(shí)的初速度v0為________
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為某著陸器多次變軌后登陸火星的軌跡圖,軌道上的P、S、Q三點(diǎn)與火星中心在同一直線上,P、Q兩點(diǎn)分別是橢圓軌道的遠(yuǎn)火星點(diǎn)和金火星點(diǎn),且PQ=2QS,(已知軌道II為圓軌道)下列說法正確的是
A. 著陸器在P點(diǎn)由軌道I進(jìn)入軌道II需要點(diǎn)火減速
B. 著陸器在軌道II上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間是著陸器在軌道III上由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間的2倍
C. 著陸器在軌道II上S點(diǎn)與在軌道II上P點(diǎn)的加速度大小相等
D. 著陸器在軌道II上S點(diǎn)的速度小于在軌道III上P點(diǎn)速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在, 的長(zhǎng)方形區(qū)域內(nèi)有垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),題感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一個(gè)子源,在某時(shí)刻向第一象限發(fā)射大量質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重不計(jì)),速度大小滿足,已知粒子在磁場(chǎng)中做周運(yùn)動(dòng)的周期為T,則下列說法正確的是( )
A. 所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間為
B. 所以粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷最長(zhǎng)的時(shí)間小于
C. 從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間小于
D. 從磁場(chǎng)上邊界飛出的粒子經(jīng)歷最短的時(shí)間為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為、,彈簧的勁度系數(shù)為,C為一固定擋板。系統(tǒng)原先處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)開始用力沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),則物塊A從開始運(yùn)動(dòng)到物塊B剛要離開擋板C時(shí)A發(fā)生的位移等于( )
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平面上固定有相互垂直的擋板,質(zhì)量均為的兩個(gè)小球和(均可視為質(zhì)點(diǎn))通過鉸鏈用剛性輕桿連接,分別停靠在兩擋板上,到點(diǎn)的距離為,F(xiàn)用沿方向的恒力作用于上,由靜止開始沿?fù)醢?/span>運(yùn)動(dòng),沿?fù)醢?/span>運(yùn)動(dòng),不計(jì)一切摩擦,則下列說法正確的是( )
A. 碰到前,桿對(duì)一直做正功
B. 碰到前,當(dāng)的速度最大時(shí),球的加速度為
C. 碰到時(shí)的速度大小為
D. 碰到前,的加速度方向始終沿方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】已知磁敏電阻在沒有磁場(chǎng)時(shí)電阻很小,在有磁場(chǎng)時(shí)電阻很大,并且磁場(chǎng)越強(qiáng)阻值越大,為了探測(cè)有無(wú)磁場(chǎng),利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路,電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r不變,在沒有磁場(chǎng)時(shí),條件變阻器R使電燈發(fā)光,當(dāng)探測(cè)裝置從無(wú)磁場(chǎng)區(qū)進(jìn)入強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)(設(shè)電燈L不會(huì)燒壞),則
A. 電燈L變亮
B. 電流表示數(shù)增大
C. 變阻器R的功率增大
D. 磁敏電阻兩端的電壓減小
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