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【題目】如圖所示平自直角墊標系xOy,在直角三角形ABC區(qū)域內分布有勻強磁場,磁感應強度為,方向垂直紙面向外。其中,∠CAB=60,AB邊長為a且平行于x軸,C點坐標為(-,0),其右邊界BC所在直線為MN,在-≤x≤0的范圍內分布有沿x軸正方向的勻強電場,場強為。在x≥0y≤k(k>0)的范圍內分布有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為,F有一個質子,以速度A點垂直于磁場射入三角形ABC,并剛好沿y軸負方向從C點飛入電場中。已知質子的電量為e,質量為m,求:

(1)的大小;

(2)質子經過有側磁場區(qū)域后第二次穿過y軸,若能到達邊界MN且與點C距離最遠,滿足該條件的k值。

【答案】(1) (2)k=a

【解析】(1)質子在三角形ABC區(qū)域內做勻速圓周運動的軌跡如圖所示,由幾何知識得:

,,解得

(2)質子進入電場后做類平拋運動,與y軸的交點為G,電場力為合力;

質子在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動:;

質子在整直方向做勻速直線運動:。

解得:,,

可知質子在F點的速度方向與y軸的負方向夾角為45。

質子從F點進入磁場后做勻速圓周運動,粒子從G點離開磁場后做勻速直線運動,再次進入電場時速度方向與y軸的正方向夾角也為45,則粒子到達MN邊界時剛好與MN相切,此位置與點C距離最遠。

由此可知質子在磁場中轉過的角度為180",軌跡如圖所示,由幾何關系可得:k=a.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一無限長的光滑金屬平行導軌置于勻強磁場B中,磁場方向垂直導軌平面,導軌平面豎直且與地面絕緣,導軌上M、N間接一電阻R,PQ端接一對沿水平方向的平行金屬板,導體棒ab置于導軌上,其電阻為3R,導軌電阻不計,棒長為L,平行金屬板間距為d.今導體棒通過定滑輪在一物塊拉動下開始運動,穩(wěn)定后棒的速度為v,不計一切摩擦阻力.此時有一帶電量為q的液滴恰能在兩板間做半徑為r的勻速圓周運動,且速率也為v.求:

1)速度v的大;

2)物塊的質量m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用下述裝置探究彈簧的彈性勢能,一輕質彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時,小球恰好在桌面邊緣,如圖()所示.向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放:小球離開桌面后落到水平地面.通過測量和計算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.回答下列問題:

)本實驗中可認為,彈簧被壓縮后的彈性勢能與小球拋出時的動能相等.已知重力加速度大小為.為求得,至少需要測量下列物理量中的__________(填正確答案標號).

A.小球的質量

B.小球拋出點到落地點的水平距離

C.桌面到地面的高度

D.彈簧的壓縮量

E.彈簧原長

)用所選取的測量量和已知量表示,得__________

)圖()中的直線是實驗測量得到的圖線.從理論上可推出,如果不變, 增加, 圖線的斜率會__________(填增大、減小不變).由圖()中給出的直線關系和的表達式可知, __________次方成正比.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩條平行的光滑導軌水平放置(不計導軌電陽),兩金屬棒垂直導軌放置在導軌上,整個裝置處于豎在向下的勻強磁場中,F在用水平外力F作用在導體棒B上,使導體棒從靜止開始向有做直線運動,經過一段時間,安培力對導體棒A做功為,導體棒B克服安培力做功為,兩導體棒中產生的熱量為Q,導體棒A獲得的動能為,拉力做功為,則下列關系式正確的是

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學利用如圖(a)所示電路研究玩具電動機的能量轉化,實驗中使用的器材為:玩具電動機、滑動變阻器、電壓表V1、電壓表V2、電流表A、電源E、開關S、導線若干。

(1)按圖(a)所示的電路原理圖將圖(b)中實物圖連線補充完整_______________

(2)將滑動變阻器阻值調到最大,閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器,某時刻某電壓表的示數如圖(c)所示,該電壓表的讀數為_____V。

(3)當滑動變阻器R的觸頭從一端滑到另一端的過程中,依次記錄電流表的示數I和電壓表V1、電壓表V2的示數U1、U2,并在同一坐標紙上描繪出U—I圖線,如圖(d)所示,其中AB、CD為直線,DB為曲線。

(4)根據圖線求得電源電動勢E=____V,內阻r=_____Ω,玩具電動機的內阻rM____Ω,工作點B對應的功率P____W(結果均保留3位有效數字),

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計、相距L的兩條足夠長的平行金屬導軌傾斜放置,與水平面的夾角θ,整個空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度為B,導軌上固定有質量為m,電阻為R的兩根相同的導體棒,導體棒MN上方軌道粗糙下方光滑,將兩根導體棒同時釋放后,觀察到導體棒MN下滑而EF始終保持靜止,當MN下滑的距離為S時,速度恰好達到最大值Vm,則下列敘述正確的是( )

A. 導體棒MN的最大速度Vm=

B. 此時導體棒EF與軌道之間的靜摩擦力為

C. 當導體棒MN從靜止開始下滑S的過程中,通過其橫截面的電荷量為

D. 當導體棒MN從靜止開始下滑S的過程中,導體棒MN中產生的熱量為

【答案】AC

【解析】A、導體棒MN速度最大時做勻速直線運動,由平衡條件得: ,解得,A正確;

B、在EF下滑的過程中,穿過回路的磁通量增大,根據楞次定律判斷知,EF受到沿導軌向下的安培力,根據平衡條件得:導體棒EF所受的靜摩擦力,B錯誤;

C、當導體棒MN從靜止開始下滑S的過程中,通過其橫截面的電荷量為,故C正確

D、根據能量守恒得:導體棒MN中產生的熱量為,故D錯誤;

故選AC。

型】選題
束】
13

【題目】如圖所示的電路可用來研究電磁感應現象及判定感應電流的方向.

(1)在圖中用實線代替導線把它們連成實驗電路___________

(2)將線圈A插入線圈B中,合上開關S,能使線圈B中感應電流的磁場方向與線圈A中原磁場方向相反的實驗操作是_______

A.插入鐵芯F B.拔出線圈A

C.使變阻器阻值R變小 D.斷開開關S

(3)某同學第一次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端快速滑到右端,第二次將滑動變阻器的觸頭P從變阻器的左端慢慢滑到右端,發(fā)現電流計的指針擺動的幅度大小不同,第一次比第二次的幅度______(填寫),原因是線圈中的______(填寫磁通量磁通量的變化磁通量變化率)第一次比第二次的大.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系.

1)實驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通過僅測量________(填選項前的符號),間接地解決這個問題.

A小球開始釋放高度h

B小球拋出點距地面的高度H

C小球做平拋運動的射程

2圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影.實驗時,先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復.接下來要完成的必要步驟是________(填選項前的符號)

A.用天平測量兩個小球的質量m1m2

B.測量小球m1開始釋放高度h

C.測量拋出點距地面的高度H

D.分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、N

E.測量平拋射程OM,ON

(3) 若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示為____________(用第(2)小題中測量的量表示);若碰撞是彈性碰撞,那么還應滿足的表達式為 _______________ (用第(2)小題中測量的量表示)。

【答案】 C; ADE; ; ;

【解析】1)驗證動量守恒定律實驗中,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關系,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是通過落地高度不變情況下水平射程來體現速度故答案是C;

2)實驗時,先讓入射球ml多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP.然后,把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分,再將入射球ml從斜軌上S位置靜止釋放,與小球m2相碰,并多次重復;測量平均落點的位置,找到平拋運動的水平位移,因此步驟中D、E是必須的,而且D要在E之前;至于用天平秤質量先后均可以所以答案是ADEDEA;

3)設落地時間為t,則, , ;

而動量守恒的表達式是

動能守恒的表達式是

所以若兩球相碰前后的動量守恒,則成立;

若碰撞是彈性碰撞,動能是守恒的,則有成立

型】實驗題
束】
15

【題目】兩個動能均為 的氘核對心正碰,聚變后生成氦 ,同時放出一個中子.已知氘核的質量為 ,3的質量為 ,中子的質量為 .:

(1)寫出上述核反應方程;

(2)核反應中釋放的核能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在一個足夠寬的槽中盛有折射率為的液體,中部扣著一個圓錐形透明罩(罩壁極薄)ADB,罩頂角∠ADB=30,高DC=0.2m,罩內為空氣,整個罩子沒在液體中。槽底AB的中點C處有一點光源,點光源發(fā)出的光經折射進入液體后,再從液體上表面射出。不考慮光線在透明罩內部的反射.

求液體表面有光射出的面積(結果保留三位有效數字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學習小組為了驗證動能定理,他們在實驗室組裝了如圖的裝置外,還備有下列器材:打點計時器、學生電源、導線、復寫紙、天平、細沙他們稱量滑塊的質量為M、沙和小桶的總質量為當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小桶時,滑塊處于靜止狀態(tài)要完成該實驗,則:

還缺少的實驗器材_______

實驗時為保證滑塊受到的合力與沙和小桶的總重力大小基本相等,沙和小桶的總質量應滿足的實驗條件是_________,實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力,首先要做的步驟是________________

的基礎上,讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,在打點計時器打出的紙帶上取兩點,測出這兩點的間距為L和打下這兩點時的速度大小,當地的重力加速度為寫出實驗要驗證的動能定理表達式___________用題中的字母表示

請給該學習小組提出一些建議可以減小實驗誤差:____________________至少一條

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