【題目】如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)存在垂直平面向里的磁場(chǎng),磁場(chǎng)的變化規(guī)律如圖乙所示(規(guī)定向里為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向),在t=0時(shí)刻由原點(diǎn)O發(fā)射一個(gè)初速度大小為,方向沿y軸正方向的帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力).
(1)若粒子的比荷大小為,且僅在乙圖磁場(chǎng)變化情況下,試求:帶電粒子從出發(fā)到再次回到原點(diǎn)所用的時(shí)間。
(2)若粒子的比荷變?yōu)?/span>,且僅在乙圖磁場(chǎng)變化情況下,問(wèn)帶電粒子能否回到原點(diǎn),若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.若能,求軌跡上離y軸的最大距離;
(3)若粒子的比荷變?yōu)?/span>,同時(shí)在y軸方向加勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖丙所示(沿y軸正方向電場(chǎng)強(qiáng)度為正),要使帶電粒子能夠在運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后回到原點(diǎn)O,則E0的取值應(yīng)為多少?
【答案】(1) (2)(3)
【解析】
(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期
在0~、2~3、4~5、6~7時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為90°
在~2,3~4、5~6、7~8時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng).其軌跡如圖所示
粒子回到原點(diǎn)的時(shí)間為
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期
在0~、2~3時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為120°
在~2時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng).其軌跡如圖所示
由圖可知軌跡上離y軸最遠(yuǎn)點(diǎn)為A
帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
有幾何關(guān)系可知最大距離為:
(3)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期
在0~時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為180°
在~2時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻加速運(yùn)動(dòng)
在2~3時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為180°
在3~4時(shí)間內(nèi),帶電粒子做勻減速運(yùn)動(dòng),回到x軸
其軌跡如圖所示
要使粒子能回到原點(diǎn)必須滿足:
,則
解得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,R0為熱敏電阻(溫度降低電阻增大),D為理想二極管(正向電阻為零,反向電阻無(wú)窮大),C為平行板電容器,C中央有一帶電液滴剛好靜止,M點(diǎn)接地,單獨(dú)進(jìn)行下列操作可使帶電液滴保持靜止的是( )
A. 將熱敏電阻R0加熱
B. 變阻器R的滑動(dòng)頭P向下移動(dòng)
C. 開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)
D. 電容器C的上極板向上移動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某空間中存在一個(gè)有豎直邊界的水平方向磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,現(xiàn)將一個(gè)等腰梯形閉合導(dǎo)線圈abcd,從圖示位置(ab邊處于磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界)垂直于磁場(chǎng)方向水平從磁場(chǎng)左側(cè)以速度v勻速拉過(guò)這個(gè)區(qū)域,其中ab=L,cd=3L,梯形高為2L,線框abcd的總電阻為R。下圖中 , ,則能正確反映該過(guò)程線圈中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的是(規(guī)定adcba的方向?yàn)殡娏髡较颍?/span>
A. B.
C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一輛電動(dòng)自行車(chē)的銘牌上給出了如下技術(shù)指標(biāo):
質(zhì)量為60 kg的人騎此電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路從靜止以a=0.8 m/s2的加速度先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)小車(chē)牽引力的功率達(dá)到最大時(shí),保持最大功率不變,加速運(yùn)動(dòng)后做勻速運(yùn)動(dòng),電動(dòng)自行車(chē)受阻力恒為車(chē)和人總重的0.02倍,g取10 m/s2, 求:
(1)電動(dòng)自行車(chē)在水平路面做勻加速運(yùn)動(dòng)能維持的時(shí)間;
(2)2 s末電動(dòng)自行車(chē)的功率P。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,M是水平放置的半徑足夠大容器的圓盤(pán),繞過(guò)其圓心的豎直軸OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng),規(guī)定經(jīng)過(guò)圓心O水平向右為x軸的正方向.在圓心O正上方距盤(pán)面高為h處有一個(gè)正在間斷滴水的容器,從t=0時(shí)刻開(kāi)始從O點(diǎn)正上方隨傳送帶沿與x軸平行的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度大小為v.已知容器在t=0時(shí)刻滴下第一滴水,以后每當(dāng)前一滴水剛好落到盤(pán)面上時(shí)再滴一滴水.求:
(1)每一滴水經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到盤(pán)面上;
(2)要使每一滴水在盤(pán)面上的落點(diǎn)都位于同一直線上,圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大;
(3)第二滴水與第三滴水在盤(pán)面上落點(diǎn)間的最大距離x.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是LG微波爐的部分技術(shù)參數(shù),這個(gè)微波爐正常工作時(shí)的電壓為________ V;當(dāng)使用微波擋工作時(shí),微波爐的額定電流是_________A;如果做一道菜,使用微波擋需要正常工作30min則做道菜需要消耗__________________kW·h的電能。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,高為h的光滑絕緣曲面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于豎直平面,一帶電荷量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0從曲面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿曲面表面上滑,到達(dá)曲面頂端B點(diǎn)的速度仍為v0,則
A. 電場(chǎng)力對(duì)小球做功為mgh+
B. A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差為
C. 小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能大于在A點(diǎn)的電勢(shì)能
D. 電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(18分)下圖為某種離子加速器的設(shè)計(jì)方案.兩個(gè)半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).其中和是間距為的兩平行極板,其上分別有正對(duì)的兩個(gè)小孔和,,P為靶點(diǎn),(為大于1的整數(shù)).極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),兩極板間電壓為.質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點(diǎn)由靜止開(kāi)始加速,經(jīng)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域.當(dāng)離子打到極板上區(qū)域(含點(diǎn))或外殼上時(shí)將會(huì)被吸收.兩虛線之間的區(qū)域無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)存在,離子可勻速穿過(guò).忽略相對(duì)論效應(yīng)和離子所受的重力.求:
(1)離子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)僅加速一次后能打到P點(diǎn)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大。
(2)能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值;
(3)打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某探究小組為了研究小車(chē)在桌面上的直線運(yùn)動(dòng),用自制“滴水計(jì)時(shí)器”計(jì)量時(shí)間。實(shí)驗(yàn)前,將該計(jì)時(shí)器固定在小車(chē)旁,如圖(a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),保持桌面水平,用手輕推一下小車(chē)。在小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滴水計(jì)時(shí)器等時(shí)間間隔地滴下小水滴,圖(b)記錄了桌面上連續(xù)6個(gè)水滴的位置。(已知滴水計(jì)時(shí)器每30s內(nèi)共滴下46個(gè)小水滴)
(1)由圖(b)可知,小車(chē)在桌面上是_____(填“從右向左”或“從左向右”)運(yùn)動(dòng)的。
(2)該小組同學(xué)根據(jù)圖(b)的數(shù)據(jù)判斷出小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)。小車(chē)運(yùn)動(dòng)到圖(b)中A點(diǎn)位置時(shí)的速度大小為_____m/s,加速度大小為_____m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
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