【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),存在一個以三角形AOC為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向外,頂點(diǎn)A坐標(biāo)為(0,a)、頂點(diǎn)C坐標(biāo)為(a0)。AC邊界放置一離子收集板,打到收集板上的離子均被吸收不反彈。在O點(diǎn)放置一個離子源,可以在直角坐標(biāo)系的第一象限內(nèi),向各個方向發(fā)射一種帶負(fù)電的離子,離子的比荷為q/m,發(fā)射速度大小均為v0=,發(fā)射角用圖中的角度θ表示(0°≤θ≤90°)。整個裝置處于真空中,不考慮離子間的相互作用,不計離子的重力,取。

(1)當(dāng)離子發(fā)射角θ多大時,離子恰好打到A點(diǎn);

(2)求三角形AOC區(qū)域內(nèi)有離子經(jīng)過的區(qū)域面積;

(3)當(dāng)離子發(fā)射角θ多大時,離子從O點(diǎn)運(yùn)動到AC收集板的時間最短。

【答案】160023340

【解析】(1)設(shè)離子圓周運(yùn)動的軌跡半徑為R,則

可解得:R=a

運(yùn)動軌跡如圖所示:

由幾何關(guān)系可解得:

(2)三角形AOC區(qū)域內(nèi)有離子所經(jīng)過的面積如圖所示:

是以A點(diǎn)為圓心、a為半徑的扇形,

(3) O點(diǎn)作到AC垂線OM,OM圓弧所對應(yīng)的運(yùn)動時間最短

,得

由幾何關(guān)系可解得

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長度為L的細(xì)繩上端固定在天花板上O點(diǎn),下端拴著質(zhì)量為m的小球.當(dāng)把細(xì)繩拉直時,細(xì)繩與豎直線的夾角為θ=60°,此時小球靜止于光滑的水平面上.

(1)當(dāng)球以角速度ω1= 做圓錐擺運(yùn)動時,水平面受到的壓力N是多大?

(2)當(dāng)球以角速度ω2= 做圓錐擺運(yùn)動時,細(xì)繩的張力T為多大?

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【題目】用兩段等長的輕質(zhì)細(xì)線將a、b兩個小球連接并懸掛于O點(diǎn),如圖甲所示,球a受到水平向右的力3F的作用,小球b受到水平向左的力F的作用,平衡時細(xì)線都被拉緊,則系統(tǒng)平衡時兩球的位置情況如圖乙所示,則a、b兩球質(zhì)量之比為(

A. 1l B. 12 C. 21 D. 23

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【題目】小河寬為d,河水中各點(diǎn)水流速度大小與各點(diǎn)到較近河岸邊的距離成正比,即,,x是各點(diǎn)到近岸的距離.小船劃水速度大小恒為v0,船頭始終垂直河岸渡河.則下列說法正確的是(

A. 小船的運(yùn)動軌跡為直線

B. 水流速度越大,小船渡河所用的時間越長

C. 小船渡河時的實(shí)際速度是先變小后變大

D. 小船到達(dá)離河對岸處,船的渡河速度為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某航天飛機(jī)在完成對哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的維修任務(wù)后,在點(diǎn)從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,為軌道Ⅱ上的一點(diǎn),如圖所示.關(guān)于航天飛機(jī)的運(yùn)動,下列說法中正確的是(

A. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過的速度小于經(jīng)過的速度

B. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過的動能大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過的動能

C. 在軌道Ⅱ上運(yùn)動的周期大于在軌道Ⅰ上運(yùn)動的周期

D. 在軌道Ⅱ上經(jīng)過的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】氫原子能級的示意圖如圖所示,大量氫原子從n=4的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光a,從n=3的能級向n=2的能級躍遷時輻射出可見光b,則( )

A. 氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出γ射線

B. 氫原子從n=4的能級向n=3的能級躍遷時會輻射出紫外線

C. 在水中傳播時,a光較b光的速度小

D. 氫原子在n=2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】真空中的某裝置如圖所示,其中平行金屬板、之間有加速電場, 、之間有偏轉(zhuǎn)電場, 為熒光屏.今有質(zhì)子、氘核和粒子均由板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,最后打在熒光屏上.已知質(zhì)子、氘核和粒子的質(zhì)量之比為,電荷量之比為,則下列判斷中正確的是(

A. 三種粒子飛離板時速度之比為

B. 三種粒子飛離偏轉(zhuǎn)電場時速度偏轉(zhuǎn)角的正切之比

C. 偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為

D. 三種粒子打到熒光屏上的位置不同

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【題目】目前,我國ETC(電子不停車收費(fèi)系統(tǒng))已實(shí)現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng),大大縮短了車輛通過收費(fèi)站的時間。如圖所示為甲、乙兩輛車通過某收費(fèi)站的vt圖像。根據(jù)圖像,下列描述正確的是

A. 甲車進(jìn)入的是人工收費(fèi)通道,乙車進(jìn)入的是ETC通道

B. 甲、乙兩車從相同速度開始減速到恢復(fù)至原速度的時間差為12 s

C. 甲車進(jìn)入通道的加速度大小為5 m/s2,乙車進(jìn)入通道的加速度大小為2.5 m/s2

D. 甲車進(jìn)入ETC通道,當(dāng)速度減至5 m/s后,再以此速度勻速行駛5 m即可完成交費(fèi)

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【題目】真空中相距為3a的兩個點(diǎn)電荷MN分別固定于x軸上x1=0x2=3a的兩點(diǎn),在兩者連線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度隨x變化的關(guān)系如圖所示,選沿x軸正方向?yàn)閳鰪?qiáng)的正方向,則以下判斷正確的是(

A. 點(diǎn)電荷MN為異種電荷

B. M、N所帶電荷量的絕對值之比為21

C. 沿x軸從03a電勢逐漸降低

D. 將一個正點(diǎn)電荷沿x軸從0.5a移動到2.4a,該電荷的電勢能先減小后增大

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