【題目】在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,存在一個(gè)半徑R=0.2m的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T,方向垂直紙面向外,該磁場(chǎng)區(qū)域的右邊緣與y坐標(biāo)軸相切于原點(diǎn)O點(diǎn)。y軸右側(cè)存在一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正方向,電場(chǎng)區(qū)域?qū)挾?/span>=0.1m。現(xiàn)從坐標(biāo)為(﹣0.2m,﹣0.2m)的P點(diǎn)發(fā)射出質(zhì)量m=2.0×10﹣9kg、帶電荷量q=5.0×10﹣5C的帶正電粒子,沿y軸正方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng),速度大小v0=5.0×103m/s(粒子重力不計(jì))。
(1)帶電粒子從坐標(biāo)為(0.1m,0.05m)的點(diǎn)射出電場(chǎng),求該電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)為了使該帶電粒子能從坐標(biāo)為(0.1m,﹣0.05m)的點(diǎn)回到電場(chǎng),可在緊鄰電場(chǎng)的右側(cè)區(qū)域內(nèi)加勻強(qiáng)磁場(chǎng),試求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向。
【答案】(1)1.0×104N/C(2)4T,方向垂直紙面向外
【解析】
解:(1)帶正電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)洛倫茲力提供向心力有:
可得:r=0.20m=R
根據(jù)幾何關(guān)系可以知道,帶電粒子恰從O點(diǎn)沿x軸進(jìn)入電場(chǎng),帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子到達(dá)電場(chǎng)邊緣時(shí),豎直方向的位移為y
根據(jù)類平拋規(guī)律可得:
根據(jù)牛頓第二定律可得:
聯(lián)立可得:N/C
(2)粒子飛離電場(chǎng)時(shí),沿電場(chǎng)方向速度:m/s=
粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度:
根據(jù)幾何關(guān)系可知,粒子在區(qū)域磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑:
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:
聯(lián)立可得所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。T
根據(jù)左手定則可知所加磁場(chǎng)方向垂直紙面向外。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年1月3日,我國(guó)成功發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”探測(cè)器在月球背面著陸,開(kāi)啟了人類探測(cè)月球的新篇章。若月球的質(zhì)量是地球的、半徑是地球的,“嫦娥四號(hào)”繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為月球半徑的q倍,地球的第一宇宙速度為v1,則下列說(shuō)法正確的是
A. “嫦娥四號(hào)”的發(fā)射速度小于v1
B. 月球表面和地球表面的重力加速度大小之比為
C. 月球的第一宇宙速度為
D. “嫦娥四號(hào)”繞月球運(yùn)行的速度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡(jiǎn)化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l=0.50 m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0.05 Ω的電阻.在導(dǎo)軌間長(zhǎng)d=0.56 m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0 T.質(zhì)量m=4.0 kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過(guò)定滑輪與拉桿GH相連.CD棒的初始位置與磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界相距s=0.24 m.一位健身者用恒力F=80 N拉動(dòng)GH桿,CD棒由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),上升過(guò)程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直.當(dāng)CD棒到達(dá)磁場(chǎng)上邊界時(shí)健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量).求:
(1)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度v的大;
(2)CD棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)所受的安培力FA的大。
(3)在拉升CD棒的過(guò)程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.
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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,用長(zhǎng)為L的輕繩懸掛于O點(diǎn),第一次在水平力F作用下,小球以恒定速率在豎直平面內(nèi)由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),第二次在水平恒力作用下,從P點(diǎn)靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并恰好能到達(dá)Q點(diǎn),關(guān)于這兩個(gè)過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g)
A. 第一個(gè)過(guò)程中,力F在逐漸變大
B. 第一個(gè)過(guò)程力F的瞬時(shí)功率逐漸變大
C. 第二個(gè)過(guò)程到達(dá)Q時(shí),繩子拉力為T=mg
D. 第二個(gè)過(guò)程中,重力和水平恒力的合力的功率先增加后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體質(zhì)量為m=1kg,在左側(cè)平臺(tái)上水平拋出,恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑,A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平,O為軌道的最低點(diǎn).已知圓弧半徑為R=1.0m,對(duì)應(yīng)圓心角為θ=106°,平臺(tái)與AB連線的高度差為h=0.8m.(重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物體平拋的初速度V0;
(2)物體運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,A、B為水平放置的平行板電容器,兩極板間有一個(gè)質(zhì)量為m的帶電粒子靜止于P點(diǎn).現(xiàn)將下極板向下移動(dòng)一小段距離,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 電流計(jì)指針發(fā)生短時(shí)間的偏轉(zhuǎn)
B. 電容器所帶電荷量增大
C. 電容器量板間的電場(chǎng)強(qiáng)度變小
D. 粒子將向上極板運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示.線圈AB繞在一個(gè)圓環(huán)形的鐵芯上.AB間加上正弦交流電壓U,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q.則( )
A. 保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
B. 保持P的位置不動(dòng),將Q向下移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小
C. 保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變大
D. 保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某靜止的原子核發(fā)生核反應(yīng)且釋放出能量Q,其方程為:,并假設(shè)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為新核Y和Z的動(dòng)能,測(cè)得其中Z的速度為v,以下結(jié)論正確的是( 。
A. Y原子核的速度大小為v
B. Y原子核的動(dòng)能是Z原子核的動(dòng)能的倍
C. Y原子核和Z原子核的質(zhì)量之和比X原子核的質(zhì)量大(c1為光速)
D. Y和Z的結(jié)合能之和一定大于X的結(jié)合能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】滑草是國(guó)內(nèi)新興的一種旅游項(xiàng)目,如圖甲所示,游客坐在滑板上,隨板一起滑動(dòng)。某一滑草場(chǎng)中間是水平草坪,左右兩側(cè)有斜坡,游客在該滑草場(chǎng)滑草的過(guò)程處理成如圖乙所示模型(游客與滑板整體看成質(zhì)點(diǎn))。已知左側(cè)斜坡與水平面的夾角為60°,右側(cè)斜坡與水平面的夾角為37°,滑板與所有草坪的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5.游客某一次從左側(cè)斜坡上滑下,經(jīng)過(guò)10m長(zhǎng)的水平草坪,到達(dá)右側(cè)斜坡底端時(shí)的速度為10m/s。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求
(1)游客沿右側(cè)斜坡向上滑行的位移;
(2)游客在右側(cè)斜坡上滑行的時(shí)間
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