(08年全國卷Ⅰ)(22分)如圖所示,在坐標系xoy中,過原點的直線OC與x軸正向的夾角φ=120°,在OC右側(cè)有一勻強電場:在第二、三象限內(nèi)有一勻強磁場,其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域,并從O點射出,粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ=30°,大小為v,粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧,且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進入電場后,在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域,經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。求
(1)粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到x軸的距離;
(2)勻強電場的大小和方向;
(3)粒子從第二次離開磁場到再次進入電場時所用的時間。
解析:
(1)從A點進入磁場后從O點離開磁場的過程是勻速圓周運動,畫出粒子運動的軌跡圖,依題意由幾何關(guān)系可得圓弧的圓心正好是兩條虛線的交點,故經(jīng)過A點的速度方向為x軸的正方向。
設(shè)圓周的半徑為R,有:R=2OA,∠OO1A=300 ①
根據(jù)向心力公式:Bqv= ②
A點到x軸的距離:x= R-Rcos30° ③
聯(lián)立①②③解得:x =
(2)粒子能從O點進入電場且能由O點返回,對正電荷,說明電場的方向垂直于OC向左,設(shè)電場強度大小為E,電場中的時間為t1,由動量定理:
Eqt1=2mv ④
粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期T,由:
T= ⑤
從O點返回磁場后的軌跡如圖,圓心角為120°,故:
T=t1+T+T ⑥
聯(lián)立②④⑤⑥解得:E = ⑦
(3)第二次離開磁場后到再進入電場,如圖軌跡。
則DF=OD=2R cos30° ⑧
時間t2==
科目:高中物理 來源: 題型:
(08年全國卷Ⅰ)25.(22分)如圖所示,在坐標系xoy中,過原點的直線OC與x軸正向的夾角φ=120°,在OC右側(cè)有一勻強電場:在第二、三象限內(nèi)有一心強磁場,其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線,磁場的磁感應強度大小為B,方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域,并從O點射出,粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ=30°,大小為v,粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧,且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進入電場后,在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域,經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。求
(1)粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到x軸的距離;
(2)勻強電場的大小和方向;
(3)粒子從第二次離開磁場到再次進入電場時所用的時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年全國卷Ⅱ)(15分)如圖, 一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平面的高度為h。一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后, 以水平速度v0/2射出。重力加速度為g。求
(1)此過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)此后物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年全國卷Ⅱ)23.(15分)如圖, 一質(zhì)量為M的物塊靜止在桌面邊緣,桌面離水平面的高度為h。一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入物塊后, 以水平速度v0/2射出。重力加速度為g。求
(1)此過程中系統(tǒng)損失的機械能;
(2)此后物塊落地點離桌面邊緣的水平距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年全國卷Ⅰ)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T,t=0時刻的波形如圖所示,此時平衡位置位于x=3 m處的質(zhì)點正在向上運動,若a、b兩質(zhì)點平衡位置的坐標分別為xa=2.5 m,xb=5.5 m,則
A.當a質(zhì)點處在波峰時,b質(zhì)點恰在波谷
B.t=T/4時,a質(zhì)點正在向y軸負方向運動
C.t=3T/4時,b質(zhì)點正在向y軸負方向運動
D.在某一時刻,a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
(08年全國卷Ⅰ)如圖,一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時間內(nèi)小車可能是
A.向右做加速運動
B.向右做減速運動
C.向左做加速運動
D.向左做減速運動
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