【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)的虛線邊界△AMN為等邊三角形,邊長(zhǎng)L=0.6m,水平邊界MN上方是豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)E=2×10-4N/C ,P、Q分別是AM和AN的中點(diǎn),梯形MNQP內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),△APQ內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),B2=3B1,△AMN以外區(qū)域有垂直紙面向外,大小是B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一帶正電的粒子,比荷,從O點(diǎn)由靜止開始釋放,從邊界MN的中點(diǎn)C進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),OC相距1m,經(jīng)梯形磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后垂直AN經(jīng)過Q點(diǎn).(粒子重力不計(jì))求:
(1)粒子到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度v;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(3)粒子從O點(diǎn)出發(fā),到再次回到O點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
(1)根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中加速,根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行求解即可;
(2、3)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),關(guān)鍵是畫出運(yùn)動(dòng)軌跡,找出圓心和半徑,利用洛倫茲力提供向心力,同時(shí)結(jié)合周期公式進(jìn)行求解即可;
(1)粒子從O到C即為在電場(chǎng)中加速,則由動(dòng)能定理得:
得到:;
(2)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
由幾何關(guān)系可知:
由,得到:, 代入數(shù)據(jù)得:;
(3)由題可知:,則:
由運(yùn)動(dòng)軌跡可知:進(jìn)入電場(chǎng)階段做勻加速運(yùn)動(dòng),則:
得到:
粒子在磁場(chǎng)B1中的周期為:
則在磁場(chǎng)B1中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
在磁場(chǎng)B2中的運(yùn)動(dòng)周期為:
則:在磁場(chǎng)B2中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
則粒子在復(fù)合場(chǎng)中總時(shí)間為:。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是涉及不同物理知識(shí)的四幅圖,下列說法正確的是
A. 圖甲中,低頻扼流圈的作用是“通高頻阻低頻
B. 圖乙中,康普頓效應(yīng)說明了光子具有波動(dòng)性
C. 圖丙中,發(fā)生衰變時(shí)粒子在原子核中產(chǎn)生的方程為
D. 圖丁中,軸塊的大小是圖中鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能否進(jìn)行的重要因素
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,待測(cè)電池、開關(guān)、導(dǎo)線配合下列儀器可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>( )
A. 一只電流表和一只電阻箱B. 一只電流表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器
C. 一只電壓表和一只電阻箱D. 一只電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平放置的足夠長(zhǎng)平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距離為L,左端接阻值為R的電阻,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦.整個(gè)裝置放在豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.ab桿在平行于導(dǎo)軌的水平恒力F(F未知)作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離為d時(shí)恰好達(dá)到最大速度vm.求:
(1)水平恒力F的大;
(2)向右運(yùn)動(dòng)距離為d的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR;
(3)當(dāng)向右運(yùn)動(dòng)距離為d時(shí)突然撤去拉力,撤去拉力后流過金屬桿的總電量為q,求金屬桿繼續(xù)滑行的距離x.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在“探究小車所受外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,現(xiàn)有甲、乙兩種方案:
(1)實(shí)驗(yàn)操作過程中可能用到如下步驟,兩套裝置必須同時(shí)用到的實(shí)驗(yàn)步驟是____。
A.平衡摩擦力
B.測(cè)量小車質(zhì)量
C.通過紙帶計(jì)算速度時(shí),選用等間距部分
D.重復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí),小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的同一位置釋放
(2)某同學(xué)利用圖乙的裝置,按正確步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),繪制W∝△EK的圖像時(shí),_______(選填“需要”或“不需要”)測(cè)量W的具體數(shù)值。
(3)某同學(xué)利用圖甲的裝置平衡摩擦力后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小車質(zhì)量為M、鉤碼的總質(zhì)量為m(m<<M),打出的紙帶如圖丙所示,計(jì)算出B、E點(diǎn)時(shí)小車的速度分別vB、vE,重力加速度為g,探究B到E過程小車所受外力做功與動(dòng)能變化關(guān)系,若外力做功與小車動(dòng)能變化相等,則數(shù)學(xué)表達(dá)式為___________(用M、m、g、s、vB、vE表示)
(4)利用圖甲的裝置,某小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,合外力做功總是略小于小車動(dòng)能的變化,請(qǐng)分析出現(xiàn)這種情況的可能原因是___________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,直線 a、拋物線 b 和 c 為某一穩(wěn)恒直流電源在純電阻電路中的總功率 PE、輸出功率 PR、電源內(nèi)部發(fā)熱功率 Pr 隨路端電壓 U 變化的圖象,但具體對(duì)應(yīng)關(guān)系未知,根據(jù)圖象可判斷( )
A. 圖象中任意電壓值對(duì)應(yīng)的功率關(guān)系為 PE=Pr+PR
B. Pr﹣U 圖象的對(duì)應(yīng)圖線 b,由圖知電動(dòng)勢(shì)為 3V,內(nèi)阻為 1Ω
C. PE﹣U 圖象對(duì)應(yīng)圖線 a,由圖知電動(dòng)勢(shì)為 9V,內(nèi)阻為 3Ω
D. 外電路電阻為 1Ω 時(shí),輸出功率最大為 2W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一個(gè)半徑為r的細(xì)小金屬圓環(huán),在范圍足夠大的磁場(chǎng)中豎直向下落,磁感線的分布情況如圖所示,其中沿圓環(huán)軸線的磁場(chǎng)方向始終豎直向下。開始時(shí)圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,圓環(huán)所在處豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨下落高度y變化關(guān)系為B=B0-ky(其中k為比例常數(shù),且k>0).已知金屬圓環(huán)在下落過程中的環(huán)面始終保持水平,圓環(huán)質(zhì)量為m,電阻為R,圓環(huán)由靜止開始運(yùn)動(dòng)下降高度h時(shí),其速度為ν,忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)圓環(huán)下降高度h時(shí)通過圓環(huán)的磁通量的大小Φ;
(2)圓環(huán)下降高度h的過程中通過圓環(huán)的電荷量q;
(3)圓環(huán)下降高度h的過程中產(chǎn)生的熱量Q。
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【題目】如圖,上端開口的豎直汽缸由大、小兩個(gè)同軸圓筒組成,兩圓筒中各有一個(gè)活塞,兩活塞用剛性輕桿連接,兩活塞間充有氧氣,小活塞下方充有氮?dú)。已知:大活塞的質(zhì)量為2m,橫截面積為2S,小活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S;兩活塞間距為L;大活塞導(dǎo)熱性能良好,汽缸及小活塞絕熱;初始時(shí)氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0,大活塞與大圓筒底部相距,兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計(jì),重力加速度為g。現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú),求?dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí),氮?dú)獾膲簭?qiáng)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來精確測(cè)定小車的瞬時(shí)速度。如圖所示,在傾斜導(dǎo)軌的A處放置一光電門,并使其與計(jì)算機(jī)連接。讓載有輕質(zhì)擋光片寬度為的小車從P點(diǎn)靜止下滑,A處的光電門會(huì)記錄下?lián)豕馄?jīng)過A點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間改用不同寬度的擋光片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),在原擋光片基礎(chǔ)上貼上寬度不同黑紙片制得然后用公式計(jì)算出不同寬度的擋光片從A點(diǎn)開始在各自擋光時(shí)間內(nèi)的。該小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表
次數(shù) | 擋光片擋光時(shí)間 | 速度 |
1 | ||
2 | ||
3 | ||
4 | ||
5 | ||
6 |
在以上實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)任務(wù):
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖上作出該實(shí)驗(yàn)圖線_____________。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理,推導(dǎo)出圖線所滿足的函數(shù)式___________。
根據(jù)圖線所滿足的函數(shù)式,求出擋光片最前端經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度=___________。
為了提高實(shí)驗(yàn)精確度,實(shí)驗(yàn)操作中必須做到的是______
更換擋光片時(shí)應(yīng)使其前沿始終處于小車上的同一位置
每次都應(yīng)從軌道上同一位置由靜止釋放小車
實(shí)驗(yàn)開始前必須調(diào)整軌道傾角,平衡摩擦力
更換的擋光片寬度不能過寬,寬度越窄,越小,求出的越精確。
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