【題目】【附加題】如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度由板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時(shí),可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在板上(不考慮粒子反彈)。上述為已知量。
(1)若,求;
(2)若,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大;
(3) 若,為使粒子仍能垂直打在板上,求。
【答案】(1)(2)(3)若在A點(diǎn)擊中P點(diǎn), ;若在B點(diǎn)擊中P點(diǎn),
【解析】試題分析:(1)設(shè)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,由牛頓第二定律得
①
據(jù)題意由幾何關(guān)系得
②
聯(lián)立①②式得
③
(2)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,加速度大小為,由圓周運(yùn)動(dòng)公式得
④
據(jù)題意由幾何關(guān)系得
⑤
聯(lián)立④⑤式得
⑥
(3)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,周期為,由圓周運(yùn)動(dòng)公式得
⑦
由牛頓第二定律得
⑧
由題意知,代入⑧式得
⑨
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示, 、為圓心, 、連線(xiàn)與水平方向夾角為,在每個(gè)內(nèi),只有A、B兩個(gè)位置才有可能垂直擊中P板,且均要求,由題意可知
⑩
設(shè)經(jīng)歷完整的個(gè)數(shù)為(,1,2,3......)
若在A點(diǎn)擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得
當(dāng)n=0時(shí),無(wú)解
當(dāng)n=1時(shí)聯(lián)立 式得
或()
聯(lián)立 式得
當(dāng)時(shí),不滿(mǎn)足的要求
若在B點(diǎn)擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得
當(dāng)時(shí)無(wú)解
當(dāng)時(shí),聯(lián)立 式得
或()
聯(lián)立 式得
當(dāng)時(shí),不滿(mǎn)足的要求
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上,沿半徑方向放著用細(xì)繩相連的質(zhì)量均為的兩個(gè)物體和,它們分居圓心兩側(cè),與圓心距離分別為,,與盤(pán)間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好要發(fā)生滑動(dòng)時(shí),最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 此時(shí)繩子張力為
B. 此時(shí)圓盤(pán)的角速度為
C. 此時(shí)所受摩擦力方向沿半徑指向圓外
D. 此時(shí)燒斷繩子,仍相對(duì)盤(pán)靜止,將做離心運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】已知萬(wàn)有引力常量G, 則還需知道下面哪一選項(xiàng)的數(shù)據(jù),就可以計(jì)算月球的質(zhì)量( )
A. 已知“嫦娥三號(hào)”繞月球運(yùn)行的周期及“嫦娥三號(hào)”到月球中心的距離
B. 已知月球繞地球運(yùn)行的周期及月球中心到地球中心的距離
C. 已知“嫦娥三號(hào)”在月球上受到的重力及月球的半徑
D. 已知人造衛(wèi)星在地球附近繞行的速度及地球的半徑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,S處有一電子源,可向紙面內(nèi)任意方向發(fā)射電子,平板MN垂直于紙面,在紙面內(nèi)的長(zhǎng)度L=9.1 cm,中點(diǎn)O與S間的距離d=4.55 cm,MN與SO直線(xiàn)的夾角為θ,板所在平面有電子源的一側(cè)區(qū)域有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0×10–4 T,電子質(zhì)量m=9.1×10–31 kg,電荷量e=–1.6×10–19 C,不計(jì)電子重力。電子源發(fā)射速度v=1.6×106 m/s的一個(gè)電子,該電子打在板上可能位置的區(qū)域的長(zhǎng)度為l,則
A. θ=90°時(shí),l=9.1 cm
B. θ=60°時(shí),l=9.1 cm
C. θ=45°時(shí),l=4.55 cm
D. θ=30°時(shí),l=4.55 cm
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,直線(xiàn)MN上方有垂直紙面向外的足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正、負(fù)電子同時(shí)從O點(diǎn)以與MN成30°角的相同速度v射入該磁場(chǎng)區(qū)域(電子質(zhì)量為m,電量為e),經(jīng)一段時(shí)間后從邊界MN射出.求:
(1)它們從磁場(chǎng)中射出時(shí),出射點(diǎn)間的距離;
(2)它們從磁場(chǎng)中射出的時(shí)間差.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲乙兩車(chē)在一平直道路上同向運(yùn)動(dòng),其v﹣t圖象如圖所示,圖中△OPQ和△OQT的面積分別為s1和s2(s1=s2).初始時(shí),甲車(chē)在乙車(chē)前方S0處.( 。
A. 若s0=s1+s2,兩車(chē)不會(huì)相遇 B. 若s0<s1,兩車(chē)相遇2次
C. 若s0=s1,兩車(chē)相遇1次 D. 若s0=s2,兩車(chē)相遇1次
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。
(1)以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法,其中合理的是_______.
a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線(xiàn)連接
(2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖2中yx2圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線(xiàn)的是_______.
(3)圖3是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取三點(diǎn)A. B.C,測(cè)得A.B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm,y2為45.0cm,A、B兩點(diǎn)水平間距△x為_____cm,則平拋小球的初速度v0為____m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm,則小球在C點(diǎn)的速度vC為_____m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10m/s2).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】公路在通過(guò)小型水庫(kù)的泄洪閘的下游時(shí),常常要修建凹形橋,也叫“過(guò)水路面”如圖所示,汽車(chē)通過(guò)凹形橋的最低點(diǎn)時(shí)
A. 車(chē)的加速度為零,受力平衡
B. 車(chē)對(duì)橋的壓力比汽車(chē)的重力大
C. 車(chē)對(duì)橋的壓力比汽車(chē)的重力小
D. 車(chē)的速度越大,車(chē)對(duì)橋面的壓力越小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn),如圖所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓,EP表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線(xiàn)所示的位置,則( )
A. U變小,E不變
B. E變大,EP變大
C. U變小,EP不變
D. U不變,EP不變
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