【題目】如圖甲所示,在直角坐標系中的0≤x≤L區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,右側(cè)有以點(2L,0)為圓心、半徑為L的圓形區(qū)域,與x軸的交點分別為M、N,在xOy平面內(nèi),從電離室產(chǎn)生的質(zhì)量為m,帶電量為e的電子以幾乎為零的初速度從P點飄入電勢差為U的加速電場中,加速后經(jīng)過右側(cè)極板上的小孔Q點沿x軸正方向進入勻強電場,已知O、Q兩點之間的距離為,飛出電場后從M點進入圓形區(qū)域,不考慮電子所受的重力。
(1)求0≤x≤L區(qū)域內(nèi)電場強度E的大小和電子從M點進入圓形區(qū)域時的速度vM;
(2)若圓形區(qū)域內(nèi)加一個垂直于紙面向外的勻強磁場,使電子穿出圓形區(qū)域時速度方向垂直于x軸,求所加磁場磁感應(yīng)強度B的大小和電子在圓形區(qū)域內(nèi)運動的時間t。
【答案】(1),,方向:與x軸夾角為45°
(2),
【解析】
(1)電子在加速電場中加速,由動能定理可以求出電子離開加速電場時的速度,粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動,應(yīng)用類平拋運動規(guī)律可以求出電子到達M時的速度;
(2)電子在磁場中做圓周運動,作出電子運動軌跡,求出電子做圓周運動的軌道半徑與偏向角,應(yīng)用牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強度大小;
(1)電子在加速電場中加速,由動能定理得:,
解得:
電子從Q點到M點過程做類平拋運動,
x軸方向:,
y軸方向:
解得:
電子運動到M點時的速度:
解得:
設(shè)的方向與x軸夾角為θ,,解得:;
(2)電子從M點到A點過程,電子做勻速圓周運動,,,且,則四邊形為菱形,則,電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:
解得:
電子的運動時間:。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計了一個探究碰撞過程中不變量的實驗,實驗裝置如圖甲:在粗糙的長木板上,小車A的前端裝上撞針,給小車A某一初速度,使之向左勻速運動,并與原來靜止在前方的小車B(后端粘有橡皮泥,橡皮泥質(zhì)量可忽略不計)相碰并粘合成一體,繼續(xù)勻速運動.在小車A后連著紙帶,紙帶穿過電磁打點計時器,電磁打點計時器電源頻率為50Hz.
(1)在用打點計時器做“探究碰撞中的不變量”實驗時,下列正確的有_______(填標號)。
A.實驗時要保證長木板水平放置
B.相互作用的兩車上,一個裝上撞針,一個裝上橡皮泥,是為了碰撞后粘在一起
C.先接通打點計時器的電源,再釋放拖動紙帶的小車
D.先釋放拖動紙帶的小車,再接通打點計時器的電源
(2)紙帶記錄下碰撞前A車和碰撞后兩車運動情況如圖乙所示,則碰撞前A車運動速度大小為_____ m/s(結(jié)果保留一位有效數(shù)字),A、B兩車的質(zhì)量比值 等于_____.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年1月3日10時26分,“嫦娥四號”探測器成功在月球背面著陸,標志著我國探月航天工程達到了一個新高度,圖示為“嫦娥四號”到達月球背面的巡視器。已知地球和月球的半徑之比約為4:1,其表面重力加速度之比約為6:1。則地球和月球相比較,下列說法中最接近實際的是( )
A. 地球的密度與月球的密度比為3:2
B. 地球的質(zhì)量與月球的質(zhì)量比為64:1
C. 地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度比為8:1
D. 蘋果在地球表面受到的引力與它在月球表面受到的引力比為60:1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組利用圖甲所示電路測定干電池的電動勢和內(nèi)阻?晒┻x擇的器材有:
A.待測干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為0.5Ω)
B.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
C.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
D.電阻箱R1(調(diào)節(jié)范圍0~999.9Ω)
E.定值電阻R0=5Ω
F.開關(guān)S一個,導(dǎo)線若干
(1)為了盡可能減小測量誤差,電壓表應(yīng)選用___________(填“B”或“C”)。
(2)請完成下列主要實驗步驟:
①按圖甲所示電路,先將開關(guān)S___________(填“閉合”或“斷開”),然后將電路連接好;
②調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其阻值R1,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;
③斷開開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其阻值R2,閉合開關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2;如此反復(fù)多次實驗,測得多組正確的數(shù)據(jù)R3和U3,R4和U4……
(3)利用測得的數(shù)據(jù),在坐標紙上作出電壓表示數(shù)的倒數(shù)與電阻箱的阻值R的關(guān)系圖線如圖乙所示,則干電池的電動勢E=________,內(nèi)阻r=________。(結(jié)果用a、b和R0表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一物體放在傾角為θ且足夠長的光滑斜面上,初始位置如圖甲所示,在平行于斜面的力F的作用下由靜止開始沿斜面運動,運動過程中物體的機械能E隨位置x的變化關(guān)系如圖乙所示.其中0~x1過程的圖線是曲線,x1~x2過程的圖線是平行于x軸的直線,x2~x3過程的圖線是傾斜的直線,則下列說法正確的是( )
A. 在0~x1的過程中,力F逐漸變大
B. 在0~x1的過程中,物體的加速度逐漸增大
C. 在x1~x2的過程中,物體的動能越來越大
D. 在0~x3的過程中,物體的速度方向先向上再向下
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2019年1月3日,“嫦娥四號”探測器完成了人類歷史上的首次月背軟著陸。“嫦娥四號”的核電池利用放射性同位素Pu衰變供電;靜止的Pu衰變?yōu)殁櫤?/span>U和X粒子,產(chǎn)生熱能并放出頻率為ν的γ光子。已知:Pu、U和X粒子的質(zhì)量分別為mPu、mU和mX,普朗克常數(shù)為h,光速為c。則下列說法正確的是
A. X粒子是He
B. U的比結(jié)合能比Pu的大
C. 釋放出的γ光子能量為(mPu—mU—mX)c2
D. 若γ光子照射到某金屬并發(fā)生光電效應(yīng),則光電子的最大初動能為hν
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】新能源汽車近幾年發(fā)展非常迅速,下表是某品牌電動汽車相關(guān)參數(shù)。請根據(jù)相關(guān)參數(shù)判斷以下哪些說法正確:(假設(shè)汽車以30m/s勻速行駛時的阻力為車重的0.05倍,汽車電能轉(zhuǎn)化為有用功的效率為80%,重力加速度g取10m/s2)
A. 汽車在0~30m/s的加速過程中的平均加速度大小為6m/s2
B. 汽車剎車由30m/s減速到0所用時間最短為1s
C. 當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時,汽車克服阻力做功的功率為75kw
D. 當(dāng)汽車以30m/s勻速行駛時,汽車的續(xù)航里程(最大行駛距離)約為216km
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】宇宙中有許多雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成,兩恒星在相互引力的作用下,分別圍繞其連線上的某一點做周期相同的勻速圓周運動。研究發(fā)現(xiàn),雙星系統(tǒng)演化過程中,兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星做圓周運動的周期為T,M1星線速度大小為v1,M2星線速度大小為v2,經(jīng)過一段時間演化后,兩星總質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?/span>(k>1)倍,兩星之間的距離變?yōu)樵瓉淼?/span>n(n>1)倍,則此時雙星系統(tǒng)圓周運動的周期T′和線速度之和v1′+v2′是
A. B.
C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,直線A為電源的U﹣I圖線,直線B為電阻R的U﹣I圖線,用該電源與R組成閉合電路時,則
A. 電源的內(nèi)阻為6Ω
B. 電源的輸出功率為4W
C. 電阻R的阻值為2Ω
D. 電源發(fā)生短路時的電流為6A
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com