【題目】如圖所示,半徑r=0.06m的半圓形無(wú)場(chǎng)區(qū)的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)O處,半徑R=0.1m;磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.075T的圓形有界磁場(chǎng)區(qū)的圓心坐標(biāo)為(0,0.08m);平行金屬板MN的長(zhǎng)度L=0.3m、間距d=0.1m,兩板間加電壓U=640V,其中N板收集粒子并全部中和吸收。一位于O點(diǎn)的粒子源向第I、II象限均勻發(fā)射比荷=1×108C/kg、速度大小v=6×105m/s的帶正電粒子,經(jīng)圓形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,從第I象限射出的粒子速度方向均沿x軸正方向。不計(jì)粒子重力、粒子間的相互作用及電場(chǎng)的邊緣效應(yīng),sin37°=0.6。
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;
(2)求從坐標(biāo)(0,0.18m)處射出磁場(chǎng)的粒子在O點(diǎn)入射方向與y軸的夾角;
(3)N板收集到的粒子占所有發(fā)射粒子的比例。
【答案】(1)0.08m(2)(3)29%
【解析】試題分析:由洛倫茲力充當(dāng)向心力可求得運(yùn)動(dòng)半徑;做出帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡,由幾何知識(shí)即可求出θ;利用帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律求。
(1)由洛倫茲力充當(dāng)向心力:
代入數(shù)據(jù)解得:
(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
令從y=0.18m處出射的粒子對(duì)應(yīng)的入射角方向與y軸的夾角為θ,由幾何關(guān)系可得:
sinθ=0.8,即θ=530
(3)如上圖所示,令恰能從下極板右端出射的粒子坐標(biāo)為y,由帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律得:
加速度為:
飛行時(shí)間為:
聯(lián)立可得:
設(shè)此粒子射入時(shí)與x軸的夾角為α,則由幾何知識(shí)得:
可得: ,即
N板收集到的粒子占所有發(fā)射粒子的比例為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】氣球以的速度勻速上升,當(dāng)它上升到高地的高處時(shí),一重物從氣球上掉落,則重物需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能落到地面?到達(dá)地面時(shí)的速度是多大.(取)
【答案】(1) (2)
【解析】重物從氣球上掉落,但仍具有氣球原有速度豎直向上的速度, 規(guī)定向上為正: , ,
, , , (舍)
.
故答案為; .
點(diǎn)睛:對(duì)于有往復(fù)的物體,可以規(guī)定正方向然后列矢量公式求解。
【題型】解答題
【結(jié)束】
21
【題目】(10分)如圖所示,水平地面上的物體重,受到與水平方向成角的拉力,支持力,摩擦力,求物體所受的合力及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r。開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合,C是水平放置的平行板電容器,板間懸浮著一油滴P,下列哪些方法會(huì)使P向上運(yùn)動(dòng)
A. 斷開(kāi)S2
B. 適當(dāng)減小兩板之間的距離
C. 斷開(kāi)S4并適當(dāng)減小兩板之間的距離
D. 斷開(kāi)S4并適當(dāng)減小兩板之間的正對(duì)面積
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U﹣I圖象,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 電動(dòng)勢(shì)E1=E2,短路電流I1<I2
B. 電動(dòng)勢(shì)E1=E2,內(nèi)阻r1>r2
C. 電動(dòng)勢(shì)E1>E2,內(nèi)阻r1>r2
D. 當(dāng)兩電源的工作電流變化量相同時(shí),電源2的路端電壓變化較大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,從同一豎直線(xiàn)上不同高度A、B兩點(diǎn)處,分別以速率v1、v2同向水平拋出兩個(gè)小球,P為它們運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn).則下列說(shuō)法正確的有( )
A. 兩球在P點(diǎn)一定具有相同的速率
B. 若同時(shí)拋出,兩球不可能在P點(diǎn)相碰
C. 若同時(shí)拋出,落地前兩球豎直方向的距離逐漸變大
D. 若同時(shí)拋出,落地前兩球之間的距離逐漸變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的平面所在的區(qū)域存在電場(chǎng),一個(gè)正電荷先后兩次從點(diǎn)分別沿直線(xiàn)被移動(dòng)到點(diǎn)和點(diǎn),在這兩個(gè)過(guò)程中,均需克服電場(chǎng)力做功,且做功的數(shù)值相等.這一區(qū)域的電場(chǎng)可能是( )
A. 沿軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
B. 沿軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)
C. 在第象限內(nèi)某位置的一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)
D. 在第象限內(nèi)某位置的一個(gè)正點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖7所示,x軸正方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向,帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng),則點(diǎn)電荷( )
A. 在x2和x4處電勢(shì)能相等
B. 由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大
C. 由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小
D. 由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的圓錐擺運(yùn)動(dòng),以下說(shuō)法正確的是( 。
A. 在繩長(zhǎng)固定時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的4倍時(shí),繩子的張力增加為原來(lái)的4倍
B. 在繩長(zhǎng)固定時(shí),當(dāng)轉(zhuǎn)速增為原來(lái)的2倍時(shí),繩子的張力增加為原來(lái)的4倍
C. 當(dāng)角速度一定時(shí),繩子越短越易斷
D. 當(dāng)角速度一定時(shí),繩子越長(zhǎng)越易斷
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一遙控電動(dòng)賽車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))和它運(yùn)動(dòng)軌道示意圖。假設(shè)在某次演示中,賽車(chē)從A位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)2s后關(guān)閉電動(dòng)機(jī),賽車(chē)?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后水平飛出,賽車(chē)能從C點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道,D點(diǎn)和E點(diǎn)分別為圓形軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。已知賽車(chē)在水平軌道AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的恒定阻力為0.4N,賽車(chē)質(zhì)量為0.4kg,通電時(shí)賽車(chē)電動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為2W,B、C兩點(diǎn)間高度差為0.45m,C與圓心O的連線(xiàn)和豎直方向的夾角,空氣阻力忽略不計(jì), , ,求:
(1)賽車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)賽道AB的長(zhǎng)度;
(3)要使賽車(chē)能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D后回到水平賽道EG,其半徑需要滿(mǎn)足什么條件。
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