【題目】如圖所示,在x>0,y>0區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強電場和垂直xOy平面的勻強磁場,F(xiàn)有一帶負(fù)電的粒子從坐標(biāo)原點O沿某一方向以一定的初動能入射,在電場和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),先后經(jīng)過A(8,6)、B(12,18)兩點時,動能變?yōu)槌鮿幽艿?/span>0.6和0.4。不計重力的影響。
(1)確定電場強度的方向;
(2)若粒子的電荷量為-2×10-7 C,初動能為1×10-5 J,求電場強度的大小。
【答案】(1)沿x軸正方向 (2)250 V/m
【解析】
應(yīng)用動能定理得到從O到A和從O到B電場力做的功的比值,進而得到電場的方向;
根據(jù)得到的電場的方向,求得從O到A電場力做功的表達式,進而由動能定理,通過初動能求解得到電場強度;
設(shè)粒子在O點時的初動能為,粒子從O點運動到A點,根據(jù)動能定理得:
同理,粒子從O點運動到B點,有:
由于是勻強電場,沿OB方向電勢均勻降落,設(shè)在OB上點的電勢與A點相同
那么:
聯(lián)立解得:,
故AC連線與y軸平行,因此電場強度的方向沿x軸正方向;
(2)若粒子的電荷量為,初動能為,那么,電荷從O到A電場力做功為,即
所以,。
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【題目】如圖為某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實驗,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……,完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次……實驗時,使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶側(cè)出。
①在正確操作情況下,打在紙帶上的點,并不都是均勻的,為了測量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的_________部分進行測量(根據(jù)下面所示的紙帶回答);
②下面是本實驗的數(shù)據(jù)記錄表,
橡皮筋 做功 | 10個間隔 距離x(m) | 10個間隔 時間T(s) | 小車獲 得速度 vn(m/s) | 小車獲速度 的平方 vn2(m/s)2 | |
1 | W | 0.2880 | 0.2 | 1.44 | 2.07 |
2 | 2W | 0.4176 | 0.2 | 2.09 | 4.36 |
3 | 3W | 0.4896 | 0.2 | 2.45 | 5.99 |
4 | 4W | 0.5904 | 0.2 | 2.95 | 8.71 |
5 | 5W | 0.6480 | 0.2 | 3.24 | 10.50 |
從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝________。請運用表中測定的數(shù)據(jù)在上圖所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象,驗證理論的正確性。
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【題目】有兩列簡諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播。兩列波在t=0時刻的波形曲線如圖所示,已知a波的周期Ta=1s。求:
(1)兩列波的傳播速度;
(2)t=0時質(zhì)點偏離平衡位置的位移為0.16m的所有質(zhì)點的x坐標(biāo)。
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【題目】離子陷阱是一種利用電場或磁場將離子俘獲并囚禁在一定范圍內(nèi)的裝置。如圖為最常見的“四極離子陷阱”的俯視示意圖,a、b、c、d是四根平行桿,他們與帶有直流電壓和疊加的射頻電壓相連,相當(dāng)于四個電極,相對的電極帶等量同種電荷,相鄰的電極帶等量異種電荷。在紙面內(nèi)四根桿的連線是一個正方形,A、C是ac上的任意兩點,B、D是bd上的任意兩點,A、C、B、D到正方形中心O的距離相等。則
A. D點的電場強度為零,電勢最低
B. A、B、C、D四點電場強度大小相等
C. A點電勢比B點電勢高
D. 正點電荷沿直線從A經(jīng)O運動到C,電勢能先減小后增大
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【題目】如圖所示,Ⅰ、Ⅱ區(qū)域是寬度均為L=0.5m的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=1T,方向相反。一邊長L=0.5m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=0.5Ω的正方形金屬線框,在外力作用下,以初速度勻速穿過磁場區(qū)域。
(1)取逆時針方向為正,作出i-t圖像;
(2)求線框穿過磁場區(qū)域的過程中外力做的功;
(3)若不施加外力,確定線框最終停止的位置。
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【題目】隨著人民生活水平的提高,越來越多的家庭有了汽車,交通安全問題顯得尤為重要。如圖是某型號汽車剎車時剎車痕跡(即剎車距離)與剎車前車速的關(guān)系圖象,v為車速,s為剎車痕跡長度。若某次測試中,汽車剎車后運行距離為20m時的車速仍為45km/h,則剎車前車的初速度為( )
A. 60 km/h
B. 75km/h
C. 82.5km/h
D. 105 km/h
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【題目】木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示。當(dāng)撤去外力后,對于a和b以及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是
A. a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)的動量守恒
B. a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)的機械能不守恒
C. a離開墻壁后,系統(tǒng)的動量守恒
D. a離開墻壁后,系統(tǒng)的機械能不守恒
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【題目】2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔物理學(xué)家高錕,以表彰他在光纖通信研究中的突出貢獻。光纖通信是利用了光的全反射的原理,光導(dǎo)纖維由內(nèi)芯和外套兩層組成。下列有關(guān)光導(dǎo)纖維的說法中正確的是 ___________
A.內(nèi)芯的折射率比外套大,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射
B.內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生全反射
C.內(nèi)芯的折射率比外套小,光傳播時在內(nèi)芯與外套的界面發(fā)生折射
D.內(nèi)芯的折射率與外套相同,外套的材料有韌性,可以對內(nèi)芯起保護作用
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【題目】飛船B與空間站A交會對接前繞地球做勻速圓周運動的位置如圖所示,虛線為各自的軌道,則( )
A. A的周期大于B的周期
B. A的加速度大于B的加速度
C. A的運行速度大于B的運行速度
D. A、B的運行速度小于第一宇宙速度
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