【題目】如圖所示,足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置,間距6L,兩板間存在兩個方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN為理想分界面,Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,方向垂直紙面向外,A1、A2上各有位置正對的小孔S1、S2,兩孔與分界面MN的距離均為L,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場由靜止加速后,沿水平方向從S1進(jìn)入Ⅰ區(qū),并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn),再進(jìn)入Ⅱ區(qū),P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍,不計(jì)重力,碰到擋板的粒子不予考慮.
(1)若k=1,求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向從S2射出,求出粒子在磁場中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系式.
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:粒子在電場中是直線加速,根據(jù)動能定理列式;粒子在磁場中是勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律列式;結(jié)合幾何關(guān)系得到軌道半徑;最后聯(lián)立求解;結(jié)合幾何關(guān)系列式求解出軌道半徑;粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律列式;最后聯(lián)立求解即可.
(1)粒子在電場中,由動能定理有
粒子在Ⅰ區(qū)洛倫茲力提供向心力
當(dāng)時,由幾何關(guān)系得
由以上各式解得
(2)若時,由題意可知粒子在Ⅱ區(qū)只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)
由幾何關(guān)系可知
解得,故
粒子在Ⅱ區(qū)洛倫茲力提供向心力
由對稱性及幾何關(guān)系可知
解得
又因?yàn)?/span>,解得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平面上靜止放置一質(zhì)量為m=0.2 kg的物塊,固定在同一水平面上的小型電動機(jī)通過水平細(xì)線牽引物塊,使物塊由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,2秒末達(dá)到額定功率,其v-t圖線如圖所示,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10 m/s2,電動機(jī)與物塊間的距離足夠長。求:
(1)物塊做勻加速直線運(yùn)動時受到的牽引力大。
(2)電動機(jī)的額定功率;
(3)物塊在電動機(jī)牽引下,最終能達(dá)到的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩端封閉的U形管位于豎直平面內(nèi),A、B管中一定質(zhì)量的理想氣體處于室溫狀態(tài),開始時A、B管中的水銀面相平,現(xiàn)使U形管在豎直平面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)過一個不大的角度,待管中水銀柱穩(wěn)定后,保持管轉(zhuǎn)動后的姿態(tài)不變。( )
A. 若讓U形管自由下落,則B管中的水銀面將上升
B. 若讓U形管自由下落,則兩管中的氣體壓強(qiáng)將相等
C. 若將整個U形管放入熱水中,則B管中的水銀面將上升
D. 若將整個U形管放入熱水中,則兩管中的氣體壓強(qiáng)將相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( 。
A. 當(dāng)F<2μmg時,A、B都相對地面靜止
B. 當(dāng)F=μmg時,A的加速度為μg
C. 當(dāng)F>3μmg時,A相對B滑動
D. 無論F為何值,B的加速度不會超過μg
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【題目】物體由地面以120J的初動能豎直向上拋出,當(dāng)它上升到某一高度A點(diǎn)時,動能減少40J,機(jī)械能減少10J,設(shè)空氣阻力大小不變,以地面為零勢能面,則物體( 。
A. 落回A點(diǎn)時機(jī)械能為60J
B. 在最高點(diǎn)時機(jī)械能為90J
C. 受到的空氣阻力與重力大小之比為1:4
D. 上升過程與下落過程加速度大小之比為2:1
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【題目】圖甲中理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為,電阻為規(guī)格相同的兩只燈泡, 為單刀雙擲開關(guān),原線圈接正弦交變電源,輸入電壓u隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,現(xiàn)將接1, 閉合,此時正常發(fā)光,下列說法正確的是( )
A. 輸入電壓的表達(dá)式
B. 只斷開后, 均正常發(fā)光
C. 只斷開后,原線圈的輸入功率增大
D. 若換接到2后,R消耗的電功率為0.8W
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【題目】如圖所示是磁動力電梯示意圖,即在豎直平面內(nèi)有兩根很長的平行豎直軌道,軌道間有垂直軌道平面交替排列的勻強(qiáng)磁場和, , 和的方向相反,兩磁場始終豎直向上做勻速運(yùn)動,電梯轎廂固定在圖示的金屬框abcd上,并且與之絕緣。已知電梯載人時的總質(zhì)量為,所受阻力,金屬框垂直軌道的邊長ab=2.0m,兩磁場的寬度均與金屬框的邊長ad相同,金屬框整個回路的電阻,g取。已知電梯正以的速度勻速上升,求:
(1)金屬框中感應(yīng)電流的大小及圖示時刻感應(yīng)電流的方向;
(2)磁場向上運(yùn)動速度的大。
(3)該電梯的工作效率。
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【題目】如圖所示,、b兩個小球穿在一根光滑的固定桿上,并且通過一條細(xì)繩跨過定滑輪連接。已知b球質(zhì)量為,桿與水平面成角,不計(jì)所有摩擦,重力加速度為。當(dāng)兩球靜止時,繩與桿的夾角也為,繩沿豎直方向,則下列說法正確的是
A. 可能受到2個力的作用
B. b可能受到3個力的作用
C. 繩子對的拉力大小等于
D. 的重力為
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【題目】如圖所示,兩塊固定且相互垂直的光滑擋板POQ,OP豎直放置,OQ水平,小球a、b固定在輕彈簧的兩端,現(xiàn)有一個水平向左的推力,作用于b上,使a、b緊靠擋板處于靜止?fàn)顟B(tài),F(xiàn)用力F推動小球b,使之緩緩到達(dá)b'位置,則( )
A. 推力F變大 B. b對OQ的壓力變大
C. 彈簧長度變短 D. 彈簧長度變長
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