【題目】如圖所示,兩平行金屬板E、F之間電壓為U,兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi),有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),由E板中央處靜止釋放,經(jīng)F板上的小孔射出后,垂直進(jìn)入磁場,且進(jìn)入磁場時與邊界MN成60°角,磁場MN和PQ邊界距離為d。求:
(1)粒子離開電場時的速度;
(2)若粒子最終從磁場邊界MN離開磁場,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。
【答案】(1);(2)
【解析】
(1)粒子在電場中加速,由動能定理可以求出粒子離開電場時的速度;
(2) 根據(jù)題意作出粒子從MN邊界離開磁場的臨界運(yùn)動軌跡,求出其軌道半徑,應(yīng)用牛頓第二定律求出臨界磁感應(yīng)強(qiáng)度,然后確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍。
(1) 粒子在電場中加速,由動能定理有:
解得:;
(2) 粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡剛好與PQ相切時的軌道半徑,是粒子從邊界MN離開磁場最大軌道半徑,如圖
由幾何知識得:d=r+rsin30°,
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:
解得:
粒子最終從磁場邊界MN離開磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合,轉(zhuǎn)臺以一定角速度ω勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),經(jīng)過一段時間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止,它和O點(diǎn)的連線與OO′之間的夾角為θ,已知動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g.
(1)若ω=ω0,若小物塊受到的摩擦力恰好為零,求ω0;
(2)求要使小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對陶罐壁靜止,求陶罐轉(zhuǎn)動的最大值角速度.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從地面上同一位置拋出兩小球A、B,其中A質(zhì)量是B質(zhì)量的兩倍,最終分別落在地面上的M、N兩點(diǎn),兩球運(yùn)動的最大高度相同。不計空氣阻力,則
A. 小球A的加速度是小球B的加速度的兩倍
B. 小球A的飛行時間是小球B的飛行時間的兩倍
C. 小球B落地時的速度比小球A落地時的速度小
D. 小球B在最高點(diǎn)的速度比小球A在最高點(diǎn)的速度大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電場強(qiáng)度的敘述正確的是
A. 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷所受的電場力成正比
B. 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與該點(diǎn)檢驗(yàn)電荷的電荷量成正比
C. 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)方向就是檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向
D. 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,ABC為絕緣軌道,AB部分是半徑R=40cm的光滑半圓軌道,P是半圓軌道的中點(diǎn),BC部分水平,整個軌道處于E=1×103 V/m的水平向左的勻強(qiáng)電場中,有一小滑塊質(zhì)量m=40g,帶電量q=1×10—4C,它與BC間的動摩擦因數(shù)=0.2,g取10m/s2,求:
(1)要使小滑塊能運(yùn)動到A點(diǎn),滑塊應(yīng)在BC軌道上離B多遠(yuǎn)處靜止釋放?
(2)在上述情況中,小滑塊通過P點(diǎn)時,對軌道的壓力大小為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,輕桿一端固定在O點(diǎn),另一端固定一小球,現(xiàn)讓小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動.小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時,桿與小球間彈力大小為F,小球在最高點(diǎn)的速度大小為v,其F-v2圖象如圖乙圖所示.則( )
A.小球的質(zhì)量為bR/a
B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮閎/R
C.v2=c時,小球?qū)U的彈力方向向上
D.v2=2b時,小球受到的彈力的大小大于重力的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】航母上飛機(jī)彈射起飛所利用的電磁驅(qū)動原理如圖所示。當(dāng)固定線圈突然通過直流電流時,線圈左側(cè)的金屬環(huán)被彈射出去。則下列說法正確的是 ( )
A. 合上開關(guān)S的瞬間,從右側(cè)看環(huán)中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流
B. 金屬環(huán)向左運(yùn)動過程中將有收縮趨勢
C. 若將金屬環(huán)置于線圈的右側(cè),環(huán)將向右彈射
D. 若將電池正負(fù)極調(diào)換后,金屬環(huán)不能向左彈射
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究物體質(zhì)量一定時加速度與力的關(guān)系,甲、乙同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。其中M為帶滑輪的小車的質(zhì)量,m為砂和砂桶的質(zhì)量, m0為滑輪的質(zhì)量。力傳感器可測出輕繩中的拉力大小。
(1)實(shí)驗(yàn)時,一定要進(jìn)行的操作是________。
A.用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量
B.將帶滑輪的長木板右端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計時器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時記錄力傳感器的示數(shù)
D.為減小誤差,實(shí)驗(yàn)中一定要保證砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M。
(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的一條紙帶(兩計數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計時器采用的是頻率為50Hz的交流電,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度為________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。
(3)甲同學(xué)以力傳感器的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度a為縱坐標(biāo),畫出的a-F圖象是一條直線,圖線與橫坐標(biāo)的夾角為θ,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為____________。
A. B. C. D.
(4)乙同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)做出如圖所示的a-F圖線,該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時存在的問題是 .
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,x軸在水平地面內(nèi),y軸沿豎直方向.圖中畫出從y軸上沿x軸正向拋出的三個小球a、b和c的運(yùn)動軌跡,其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的,不計空氣阻力,則( )
A. b的飛行時間比c的長
B. a的飛行時間比b的長
C. b的水平初速度比 c的大
D. a的水平速度比b的小
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