【題目】如圖所示,xOy坐標(biāo)系位于豎直平面內(nèi),在其第一象限以O點(diǎn)為園心的圓形區(qū)域內(nèi)存在一個有界勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于坐標(biāo)平面向外。在第二象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度E=。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場中與y軸距離為L的M點(diǎn)以大小為v0的初速度沿x軸正方向射出,穿過y軸上的P點(diǎn),從磁場邊界上的N點(diǎn)(圖中未畫出)射人磁場,最后粒子從O點(diǎn)沿x軸負(fù)方向射出磁場,不計粒子重力。求:
(1)粒子經(jīng)過P點(diǎn)時的速度。
(2)粒子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑與磁場半徑的比值和粒子在磁場中運(yùn)動的時間。
【答案】(1) ,與y軸負(fù)方向成30度斜角右下方(2)
【解析】
(1)粒子在電場中做類平拋運(yùn)動,如圖甲所示
設(shè)粒子在電場中的加速度為,在P點(diǎn)沿電場方向的速度為,在P點(diǎn)的速度為v,其與y軸負(fù)方向的夾角為θ,粒子從M點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)的時間為,則有
聯(lián)立解得
,即
故粒子經(jīng)過P點(diǎn)時的速度方向與y軸負(fù)方向成30°角斜向右下方;
(2)粒子從P點(diǎn)射出后的運(yùn)動軌跡如圖乙所示
由幾何關(guān)系可知,粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角,又,則
設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑為r,磁場的半徑為R,由幾何關(guān)系得:
解得:
粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的弧長
運(yùn)動時間
在磁場中有
聯(lián)立解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b是帶有同種電荷的小球,用絕緣細(xì)線掛于同一點(diǎn),兩球靜止時離水平地面的高度相等,不計空氣阻力,兩球帶電荷量不變。若同時將兩細(xì)線剪斷,則下列說法中正確的是
A. a球先落地
B. 兩球落地時動能相等
C. 落地時a球飛行的水平距離比b球小
D. 在飛行過程中,a球受到的電場力比b球受到的電場力小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為的光滑平行金屬導(dǎo)軌的寬度為L,導(dǎo)軌的頂端連接有一個阻值為R的電阻,在導(dǎo)軌平面內(nèi)垂直于導(dǎo)軌方向的兩條虛線MN和PQ之間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,兩條虛線間的距離為d,F(xiàn)將質(zhì)量為m的金屬棒ab從虛線MN上方某處由靜止釋放,金屬棒ab沿導(dǎo)軌下滑進(jìn)入磁場時的速度和到達(dá)導(dǎo)軌底端時的速度相等,且從MN到PQ和從PQ到底端所用時間相等。已知金屬棒ab與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,二者電阻均不計,重力加速度為g。下列敘述正確的是)( )
A. 金屬棒ab在虛線MN和PQ之間做勻減速直線運(yùn)動
B. 虛線PQ到導(dǎo)軌底端的距離大于d
C. 金屬棒ab通過磁場的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量為2 mgdsinθ
D. 金屬棒ab通過磁場的過程中,通過電阻R某一橫截面的電荷量為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傳送帶的傾角θ=37°,上、下兩個輪子間的距離L=3m,傳送帶以v0=2m/s的速度沿順時針方向勻速運(yùn)動。一質(zhì)量m=2kg的小物塊從傳送帶中點(diǎn)處以v1=1m/s的初速度沿傳送帶向下滑動。已知小物塊可視為質(zhì)點(diǎn),與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,小物塊在傳送帶上滑動會留下滑痕,傳送帶兩個輪子的大小忽略不計,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2。求
(1)小物塊沿傳送帶向下滑動的最遠(yuǎn)距離及此時小物塊在傳送帶上留下的滑痕的長度。
(2)小物塊離開傳送帶時的速度大小。
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【題目】如圖所示,物體P用兩根長度相等不可伸長的細(xì)線系于豎直桿上,它們隨桿轉(zhuǎn)動,若轉(zhuǎn)動角速度為ω,則下列說法錯誤的是
A.ω只有超過某一值時,繩子AP才有拉力
B.線BP的拉力隨ω的增大而增大
C.線BP的拉力一定大于線AP的拉力
D.當(dāng)ω增大到一定程度時,線AP的拉力將大于BP的拉力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,x軸上x=0和x=14m處的O點(diǎn)和P點(diǎn)有兩個振動情況完全一樣的波源,兩波源振動的振幅均為0.4m,波速大小均為v=10m/s。t=0時刻兩波源的振動在O、P之間形成的波形如圖中甲、乙所示,A、B、C、D、E、F、G、H是x軸上3m、4m、5m、6m、7m、8m、9m、10m處的質(zhì)點(diǎn)。由圖可知兩列波的周期為_________s,在以后波的傳播過程中,上述質(zhì)點(diǎn)中振動加強(qiáng)的質(zhì)點(diǎn)是_________,t=0.6s后,質(zhì)點(diǎn)B振動的振幅為_________m。
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【題目】水平面上有質(zhì)量相等的a、b兩個物體,水平推力、分別作用在a、b上一段時間后撤去推力,物體繼續(xù)運(yùn)動一段距離后停下兩物體的圖線如圖所示,圖中則整個過程中
A. 的沖量等于的沖量
B. 的沖量大于的沖量
C. 摩擦力對a物體的沖量等于摩擦力對b物體的沖量
D. 合外力對a物體的沖量等于合外力對b物體的沖量
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【題目】如圖所示的傳動裝置中,B、C兩輪固定在一起繞同一軸轉(zhuǎn)動,A、B兩輪用皮帶傳動,三輪半徑關(guān)系是rA=rC=2rB,若皮帶不打滑,則A、B、C輪邊緣的a、b、c三點(diǎn)的角速度之比和線速度之比為( 。
A. 1:2:2,2:1:2B. 1:2:2,1:1:2
C. 1:2:1,1:1:2D. 1:1:2,1:1:2
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【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗證機(jī)械能守恒定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌,導(dǎo)軌上點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直,導(dǎo)軌上點(diǎn)有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間,用表示點(diǎn)到光電門處的距離,表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過點(diǎn)時的瞬時速度,實驗時滑塊在處由靜止開始運(yùn)動。
(1)某次實驗測得傾角,重力加速度用表示,滑塊從處到達(dá)處時和組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為 ,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為 ,在誤差允許的范圍內(nèi),若則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒;(用題中字母表示)
(2)在上次實驗中,某同學(xué)改變、間的距離,作出的圖象如圖所示,并測得,則重力加速度= m/s2。
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