【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)的xOy坐標系中,第一象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第三、四象限存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。緊貼x軸水平放置一長為3d的絕緣彈性薄板MN,MN關(guān)于y軸對稱。一帶正電的粒子以速度v0P點(0,)沿x軸正方向射入電場,恰好從N點進入磁場。粒子進入磁場后立即撤去電場。粒子在磁場運動過程中與絕緣彈性薄板碰撞兩次后恰好從M點進入第二象限,假設(shè)粒子與彈性板碰撞時,既無電荷轉(zhuǎn)移,也無動能損失,入射速度方向和反射速度方向的關(guān)系類似光的反射。已知粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不計粒子重力。求:

(1)勻強電場的電場強度E的大;

(2)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大小;

(3)若在第二象限施加一區(qū)域為圓形的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小也為B,粒子飛出磁場區(qū)域后恰能水平經(jīng)過P點,求粒子從M點運動到P點的時間t。

【答案】(1);(2);(3)

【解析】

(1)N點進行速度的分解,如圖所示,根據(jù)速度位移關(guān)系可得

豎直方向

解得

則有

所以

豎直方向根據(jù)位移速度關(guān)系可得

解得

(2)粒子在磁場運動過程中與絕緣彈性薄板碰撞兩次后恰好從M點進入第二象限,軌跡如圖所示,根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子在磁場中的運動半徑為

根據(jù)洛倫茲力提供向心力

解得

(3)粒子從M點射出磁場后運動軌跡如圖所示,設(shè)粒子從C點進入圓形磁場,從D點離開圓形磁場,根據(jù)幾何關(guān)系可得粒子在圓形磁場中運動的軌跡對應(yīng)的圓心角也為θ,半徑也為R,C點到x軸的距離為

粒子從M點運動到P點的時間

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用波長為的單色光射向陰極,產(chǎn)生了光電流,已知普朗克常量為h,電子電荷量為e,真空中的光速為測出光電流i隨電壓U的變化圖象如圖所示,則照射在金屬表面上的這束光的最小功率P________;該光電管的陰極K是用截止頻率為的金屬銫制成,在光電管陽極A和陰極K之間加正向電壓則光電子到達陽極的最大動能________________

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【題目】對于下列實驗,說法正確的有

A.甲圖是用油膜法測分子直徑的示意圖,認為油酸薄膜厚度等于油酸分子直徑

B.乙圖是溴蒸氣的擴散實驗,若溫度升高,則擴散的速度加快

C.丙圖是模擬氣體壓強產(chǎn)生機理的實驗,說明氣體壓強是由氣體重力引起的

D.丁圖是蜂蠟涂在單層云母片上融化實驗,說明云母晶體的導(dǎo)熱性能各向同性

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為氫原子的能級示意圖,一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為2. 49 eV的金屬鈉,下列說法正確的是( )

A. 這群氫原子能發(fā)出三種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短

B. 這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光,其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C. 金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11. 11 eV

D. 金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9. 60 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在水平地面上的物體P,左側(cè)是光滑圓弧面,一根輕繩跨過物體P頂點上的小滑輪,一端系有質(zhì)量為m4 kg的小球,小球與圓心連線與水平方向的夾角θ60°,繩的另一端水平連接物塊3,三個物塊重均為50N,作用在物塊2上的水平力F20N,整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),取g10m/s2,則以下說法正確的是 (  )

A. 23之間的摩擦力是20N

B. 12之間的摩擦力是20N

C. 3與桌面間的摩擦力為20N

D. 物塊36個力作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】半徑為R=0.45m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),B點為軌道最低點,在光滑水平面上緊挨B點有一靜止的平板車,其質(zhì)量M=5kg,長度L=0.5m,車的上表面與B點等高,與水平面的高度為h=0.2m,可視為質(zhì)點的物塊從圓弧軌道最高點A由靜止釋放,其質(zhì)量m=1kg,g10m/s2。

1)求物塊滑到B點時對軌道壓力的大小;

2)若平板車上表面粗糙,物塊最終恰好沒有滑離平板車,求物塊最終的速度和物塊與平板車之間的動摩擦因數(shù);

3)若將平板車固定且在上表面鋪上一種動摩擦因數(shù)逐漸增大的特殊材料,物塊在平板車上向右滑動時,所受摩擦力Ff隨它距B點位移L的變化關(guān)系如圖乙所示,物塊最終滑離了平板車,求物塊落地時與平板車右端的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】籃球運動受很多中學(xué)生的喜愛,某次訓(xùn)練中,一位男生練習(xí)定點投籃,籃球剛好水平擊中籃板上的A點,如圖所示,不計空氣阻力,F(xiàn)在他向后退了一小段距離,拋射點B距籃板更遠但高度不變,再次投籃,籃球又恰好水平擊中籃板上的A點,則( 。

A.第一次投籃,籃球在空中飛行的時間較短

B.第一次擊中A點時的速度較小

C.第二次投籃的初速度較小

D.第二次投籃時拋射角θ較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】城市高層建筑越來越多,高空墜物事件時有發(fā)生,我國《民法通則》及《侵權(quán)責(zé)任法》中都有規(guī)定,建筑物上的擱置物發(fā)生脫落造成他人損害的,其所有人或管理人應(yīng)承擔(dān)民事責(zé)任,能夠證明自己沒有過錯的除外.假設(shè)某高樓距地面H47 m高的陽臺上的花盆因受擾動而掉落,掉落過程可看做自由落體運動.有一輛長L18 m、高h2 m的貨車,在樓下以v010 m/s的速度勻速直行,要經(jīng)過陽臺的正下方,花盆自由下落時貨車車頭距花盆的水平距離為L224 m(花盆可視為質(zhì)點,重力加速度g10 m/s2).

(1)若司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落,貨車保持v010 m/s的速度勻速直行,通過計算說明貨車是否會被花盆砸到?

(2)若貨車車頭距花盆的水平距離為L319 m時,司機才發(fā)現(xiàn)花盆正在掉落途中,經(jīng)Δt0.5 s反應(yīng)時間后采取加速(可視為勻加速)的方式來避險,則貨車至少以多大的加速度才能安全通過?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波時刻波形圖,該時刻點開始振動,再過,點開始振動。下列判斷正確的是_____________。

A.波的傳播速度

B.質(zhì)點的振動方程

C.質(zhì)點相位相差是

D.時刻,處質(zhì)點在波峰

E.時刻,質(zhì)點與各自平衡位置的距離相等

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