【題目】如圖所示,半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)有平行于紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場,電場與水平方向成60°角,同心大圓半徑為,兩圓間有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(圓的邊界上有磁場),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子經(jīng)電場加速后恰好沿磁場邊界進(jìn)入磁場,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從內(nèi)圓的最高點(diǎn)A處進(jìn)入電場,并從最低點(diǎn)C處離開電場。不計(jì)粒子的重力。求:(1)該粒子從A處進(jìn)入電場時(shí)的速率;
(2)偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)大。
(3)使該粒子不進(jìn)入電場并在磁場中做完整的圓周運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場的速度范圍。
【答案】(1);(2);(3)和
【解析】(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
由幾何知識(shí)得:r2+(r-R)2=R2,解得:R=r,
洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB=m
解得:v=;
(2)由幾何知識(shí)得:cosθ=,則:θ=30°,
由題意可知,電場與水平方向成60°角,則粒子進(jìn)入電場時(shí)速度方向與電場方向垂直,帶電粒子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動(dòng),垂直與電場方向:2rcos60°=υt,
沿電場方向:2rsin60°=t2,
解得:E=;
(3)粒子在電場中加速,由動(dòng)能定理得:U加q=mυ2-0,
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得:Bqυ=m,
解得:U加=;
粒子不進(jìn)入電場并在磁場中做完整的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
①粒子軌道半徑:R1=r,則:υ1= ,U加1=,
②粒子軌道半徑:R2=r,υ2=,U加2=,
③粒子軌道半徑:R3=,υ3=,U加3=,
加速電壓的取值范圍:U加∈(0, ]和U加∈[, ]
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m。已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。下列說法正確的是( )
A. 波速為4 m/s
B. 質(zhì)點(diǎn)P在1s內(nèi)沿波的傳播方向前進(jìn)5m
C. 這列波碰到3m寬的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.
D. 波的頻率為1.25 Hz
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量mA=4 kg,上表面光滑,小車與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì).可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量mB=2 kg.現(xiàn)對A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10 N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車左端固定的擋板與B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6 s,二者的速度達(dá)到v=2 m/s.求:
(1)A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v1的大;
(3)A的上表面長度l.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的p﹣T圖象中,一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化:第一次變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B,第二次變化是從狀態(tài)B到狀態(tài)C,且AC連線的反向延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)O,已知?dú)怏w在A狀態(tài)時(shí)的體積為,求:
①氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積和狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng);
②在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,1mol理想氣體的體積為V=22.4L,已知阿伏伽德羅常數(shù)個(gè)/mol,試計(jì)算該氣體的分子數(shù)(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).注:標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指溫度,壓強(qiáng).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系,一同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(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(滑輪質(zhì)量不計(jì))。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),不需要進(jìn)行操作的是__________(填寫對應(yīng)字母)。
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(jì)時(shí)器,先接通電源,再釋放小車,打出一條紙帶,同時(shí)記錄彈簧測力計(jì)的示數(shù)
D.改變砂和砂桶的質(zhì)量,打出幾條紙帶
(2)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的一條紙帶(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有兩個(gè)點(diǎn)沒有畫出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)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___________。
(3)以彈簧測力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo),加速度為縱坐標(biāo),畫出的圖丙a-F圖象是一條直線,求得圖線的斜率為k,則小車的質(zhì)量為__________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在研究平行板電容器電容的實(shí)驗(yàn)中,電容器的、兩極板帶有等量異種電荷,板與靜電計(jì)連接,如圖所示.實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是( )
A. 增大、板間的距離,靜電計(jì)指針張角變大
B. 減小、板間的距離,靜電計(jì)指針張角變大
C. 在、板間放入一介質(zhì)板,靜電計(jì)指針張角變大
D. 把板向上平移,減小、板的正對面積,靜電計(jì)指針張角變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,水平地面上有一個(gè)半球形大坑,O為球心,AB為沿水平方向的直徑。若在A 點(diǎn)以初速度v1沿AB方向向右平拋一小球甲,小球甲將擊中坑內(nèi)的最低點(diǎn)D;若在甲球拋出的同時(shí),在C點(diǎn)以初速度v2沿平行BA方向向左平拋另一小球乙,也恰能擊中D點(diǎn)。已知∠COD=60°,甲、乙兩小球的質(zhì)量相同,不計(jì)空氣阻力,則
A. 甲、乙兩小球初速度的大小之比v1:v2= :3
B. 在擊中D點(diǎn)前的瞬間,重力對甲、乙兩小球做功的瞬時(shí)功率之比為:1
C. 甲、乙兩球在此過程中速度變化量的大小之比為2:1
D. 逐漸增大小球甲拋出速度v1的大小,甲球可能垂直撞到坑內(nèi)BCD上
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某電場中x軸上電場強(qiáng)度E隨x變化的關(guān)系如圖所示,設(shè)x軸正方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的正方向。一帶電荷量為q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),結(jié)果粒子剛好能運(yùn)動(dòng)到x=3x0處。假設(shè)粒子僅受電場力作用,E0、x0已知,則下列說法正確的是
A. 粒子一定帶負(fù)電
B. 粒子的初動(dòng)能大小為
C. 粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中最大動(dòng)能為
D. 粒子沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)過程中電勢能先增大后減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A、B兩球沿一直線運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰,如圖所示為兩球碰撞前后的位移時(shí)間圖象.a(chǎn)、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象,C為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖象,若A球質(zhì)量是m=2kg,則由圖象判斷下列結(jié)論正確的是()
A. A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kgm/s B. 碰撞時(shí)A對B所施沖量為﹣4Ns
C. 碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kgm/s D. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J
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