【題目】如圖所示,在矩形區(qū)域CDNM內(nèi)有沿紙面向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的大小E=1.5×105 V/m;在矩形區(qū)域MNGF內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2 T.已知CD=MN=FG=0.60 m,CM=MF=0.20 m.在CD邊中點(diǎn)O處有一放射源,沿紙面向電場(chǎng)中各方向均勻地輻射出速率均為v0=1.0×106 m/s的某種帶正電粒子,粒子質(zhì)量m=6.4×10-27 kg,電荷量q=3.2×10-19 C,粒子可以無(wú)阻礙地通過(guò)邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)粒子的重力.求:

(1)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;

(2)邊界FG上有粒子射出磁場(chǎng)的范圍長(zhǎng)度;

(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間.(后兩問(wèn)結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

【答案】(1)0.2 m(2)0.43 m(3)2.1×10-7 s

【解析】

試題分析:(1)電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得:

由題意知,代入數(shù)據(jù)得

v=2×106 m/s

帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),,解得

(2)設(shè)粒子沿垂直于電場(chǎng)方向射入時(shí),出電場(chǎng)時(shí)水平位移為x,則由平拋規(guī)律得:

解得

離開(kāi)電場(chǎng)時(shí),合速度與水平速度的夾角有

由題意可知,PS⊥MN,沿OC方向射出粒子到達(dá)P點(diǎn),為左邊界,垂直MN射出的粒子與邊界FG相切于Q點(diǎn),Q為右邊界,QO″=r,軌跡如圖.

范圍長(zhǎng)度為

(3)根據(jù)周期公式,由分析可知,OO′方向射出的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng),設(shè)FG長(zhǎng)度為L(zhǎng)

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大圓心角為120°,對(duì)應(yīng)的最長(zhǎng)時(shí)間為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】天文學(xué)家將相距較近、僅在彼此的引力作用下運(yùn)行的兩顆恒星稱為雙星。雙星系統(tǒng)在銀河系中很普遍。若已知某雙星系統(tǒng)中兩顆恒星圍繞它們連線上的某一固定點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期均為T,兩顆恒星之間的距離為r,引力常量為G。則由以上條件可得出的物理量為

A. 兩顆恒星運(yùn)行的角速度

B. 兩顆恒星運(yùn)行的線速度

C. 兩顆恒星運(yùn)行的軌道半徑

D. 兩顆恒星的總質(zhì)量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論,下列說(shuō)法正確的是_______

A.已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氧氣的體積為22.4L,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣分子之間的平均距離約為m

B.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),這反映了炭分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性

C.水和酒精混合后體積減小,說(shuō)明液體分子之間存在著空隙

D.熱平衡定律又叫做熱力學(xué)第零定律

E.物質(zhì)的溫度是它的分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法正確的是________

A.在完全失重的情況下,氣體的壓強(qiáng)為零

B.液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子較稀疏,分子間的引力大于斥力

C.當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距時(shí),分子間的距離越大,分子勢(shì)能越小

D.水中氣泡上浮過(guò)程中,氣泡中的氣體在單位時(shí)間內(nèi)與氣泡壁單位面積碰撞的分子數(shù)減小

E.不可能利用高科技手段將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化

【答案】BDE

【解析】根據(jù)氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生原因,在完全失重的情況下,氣體的壓強(qiáng)并不為零,A錯(cuò)誤;液體表面張力產(chǎn)生的原因是液體表面層分子較稀疏,分子間的引力大于斥力,B正確;當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距時(shí),分子間的距離越大,分子勢(shì)能越大,C錯(cuò)誤;氣泡在水中上浮過(guò)程中,體積增大,溫度基本不變,壓強(qiáng)減小,根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知,D正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,可知不可能將散失在環(huán)境中的內(nèi)能重新收集起來(lái)加以利用而不引起其他變化,E正確.

型】填空
結(jié)束】
95

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體在a狀態(tài)體積為V1=2L,壓強(qiáng)為p1=3atm,溫度為T1=300K,在b狀態(tài)體積為V2=6L,壓強(qiáng)為p2=1atm,如果建立該氣體的p V圖象如圖所示,讓該氣體沿圖中線段緩慢地從a狀態(tài)變化到b狀態(tài),求:

①氣體處于b狀態(tài)時(shí)的溫度T2

②從a狀態(tài)到b狀態(tài)的過(guò)程中氣體的最高溫度Tmax.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上,輕質(zhì)彈簧一端與小球相連,另一端固定于O點(diǎn),F(xiàn)將小球從A點(diǎn)由靜止釋放,沿豎直桿運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知OA長(zhǎng)度小于OB長(zhǎng)度,彈簧處于OAOB兩位置時(shí)彈力大小相等.在小球由AB的過(guò)程中( )

A. B點(diǎn)的速度可能為零

B. 加速度等于重力加速度g的位置有兩個(gè)

C. 機(jī)械能先減小,后增大

D. 彈簧彈力對(duì)小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】測(cè)速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置,如圖所示,圖中B為測(cè)速儀,A為汽車,兩者相距335m,當(dāng)BA發(fā)出超聲波同時(shí),A由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)B接收到反射回來(lái)的超聲波信號(hào)時(shí).AB相距355m,已知超聲波在空氣中傳播的速度為340m/s,則汽車的加速度大小為( 。

A. 20 m/s2 B. 10 m/s2 C. 5 m/s2 D. 無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示的黑箱中有二只相同的電學(xué)元件,小明使用多用電表對(duì)其進(jìn)行探測(cè).

1)在使用多用電表前,發(fā)現(xiàn)指針不在左邊“0”刻度線處,應(yīng)先調(diào)整如圖2中多用電表的 (選填“A”、“B”“C“).

2)在用多用電表的直流電壓擋探測(cè)黑箱a、b接點(diǎn)間是否存在電源時(shí),一表筆接a,另一表筆應(yīng) (選填短暫持續(xù))接b,同時(shí)觀察指針偏轉(zhuǎn)情況.

3)在判定黑箱中無(wú)電源后,將選擇開(kāi)關(guān)旋至“×l”擋,調(diào)節(jié)好多用電表,測(cè)量各接點(diǎn)間的阻值.測(cè)量中發(fā)現(xiàn),每對(duì)接點(diǎn)間正反向阻值均相等,測(cè)量記錄如下表.兩表筆分別接a、b時(shí),多用電表的示數(shù)如圖2所示.

請(qǐng)將記錄表補(bǔ)充完整,并在答題卡的黑箱圖中畫出一種可能的電路.

兩表筆接的接點(diǎn)

多用電表的示數(shù)

a,b

Ω

a,c

10.0Ω

b,c

15.0Ω

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一摩托車在t0時(shí)刻由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛,其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的at圖像如圖所示,根據(jù)已知的信息,可知

A. 摩托車的最大動(dòng)能

B. 摩托車在30 s末的速度大小

C. 030 s的時(shí)間內(nèi)牽引力對(duì)摩托車做的功

D. 10 s末摩托車開(kāi)始反向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ=30°,皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,始終保持v0=2 m/s的速率運(yùn)行.現(xiàn)把一質(zhì)量m=15 kg的工件(可看做質(zhì)點(diǎn))輕輕放在皮帶的底端,經(jīng)時(shí)間t=1.9 s,工件被傳送到h=1.5 m的高處,取g=10 m/s2.求:

(1)工件與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);

(2)電動(dòng)機(jī)由于傳送工件多消耗的電能.

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