【題目】如圖所示,在第二象限內(nèi)存在一個半徑為a的圓形有界勻強磁場,磁場圓心坐標M- 2a,a)。在位置坐標為(- 2a,0)的P點存在一個粒子發(fā)射源,能在紙面內(nèi)的第二象限向各個方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量+q的粒子,其速度大小均為v。這些粒子經(jīng)過圓形磁場后都可以垂直y軸進入第一象限,并經(jīng)過第一象限內(nèi)一個垂直xOy平面向外的有界勻強磁場區(qū)域后,全部匯聚到位置坐標為(2a,0)Q點,再從Q點進入第四象限,第四象限內(nèi)有大小為、方向水平向左的勻強電場。不計粒子重力,求:

(1)圓形有界勻強磁場的磁感應強度;

(2)第一象限有界勻強磁場的磁感應強度;

(3)這些粒子經(jīng)過勻強電場后再次經(jīng)過y軸時速度的大小以及粒子所能達到的最遠位置坐標。

【答案】1 233v;(0, )

【解析】1)要想這些粒子經(jīng)過圓形磁場后都可以垂直于y軸進入第一象限,則粒子在圓形磁場中做勻速圓周運動的半徑必須和圓形磁場的半徑相同,即R=a;在磁場中,由:qvB=m

聯(lián)立可得:B=

由左手定則可知B的方向垂直xoy平面向外;

2)要想粒子通過在第一象限后能匯聚到Q點,此時粒子在磁場中做圓周運動的半徑為R=2a,由qvB=m

解得

3)粒子從PQ運動的過程中,所經(jīng)歷的磁場區(qū)域均不可以改變其速度大小,所有粒子在到達Q點的速度仍是v;雖然不同粒子在Q點的速度方向不同,從Qy軸負半軸的運動軌跡不同,但電場力做功是相同的,由動能定理:

解得

由第一象限內(nèi)的磁場分布可知,所有從Q點射出的粒子,其速度大小均為v,方向分布在沿x軸正向與y軸負向之間的900范圍內(nèi);線研究從Q點射出的,速度與y軸負向夾角為θ的粒子,其運動軌跡應是類斜拋,則有:y=vcosθt

聯(lián)立兩式,消掉θ可得:

由此式子可看出:當時,

故第二次經(jīng)過y軸最遠位置坐標(0,

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,上端帶卡環(huán)的絕熱圓柱形汽缸豎直放置在水平地面上,汽缸內(nèi)部被質(zhì)量均為m的活塞A和活塞B分成高度相等的三個部分,下邊兩部分封閉有理想氣體PQ,活塞A導熱性能良好,活塞B絕熱。兩活塞均與汽缸接觸良好,活塞厚度不計,忽略一切摩擦。汽缸下面有加熱裝置,初始狀態(tài)溫度均為T0,氣缸的截面積為S,外界大氣壓強大小為且保持不變,現(xiàn)對氣體Q緩慢加熱。求:

①當活塞A恰好到達汽缸上端卡口時,氣體Q的溫度T1;

②活塞A恰接觸汽缸上端卡口后,繼續(xù)給氣體Q加熱,當氣體P體積減為原來一半時,氣體Q的溫度T2。

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【題目】利用圖甲所示的裝置驗證動量守恒定律。在圖甲中,氣墊導軌上有A、B兩個滑塊滑塊A右側(cè)帶有一彈簧片,左側(cè)與打點計時器圖中未畫出)的紙帶相連;滑塊B左側(cè)也帶有一彈簧片,上面固定一遮光片,光電計時器未完全畫出可以記錄遮光片通過光電門的時間。

實驗測得滑塊A質(zhì)量m10.3kg滑塊B的質(zhì)量m20.1kg,遮光片的寬度d用游標卡尺測量,如圖丙所示打點計時器所用的交流電的頻率f50Hz。將光電門固定在滑塊B的右側(cè),啟動打點計時器,給滑塊A一向右的初速度,使它與B相碰;碰后光電計時器顯示的時間tB2.86×103s,碰撞前后打出的紙帶如圖乙所示。

1遮光片的寬度d____cm。

2計算可知兩滑塊相互作用以前系統(tǒng)的總動量為_____kgm/s,兩滑塊相互作用以后系統(tǒng)的總動量為_____kgm/s。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))

3若實驗相對誤差絕對值 即可認為系統(tǒng)動量守恒,則本實驗在誤差范圍內(nèi)_____驗證動量守恒定律。不能

4兩滑塊作用前后總動量不完全相等的主要原因是____________________。

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【題目】如圖所示,一水平放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)壁光滑,長為L,底面直徑為D,其右端中心處開有一圓孔,質(zhì)量為m的理想氣體被活塞封閉在容器內(nèi),器壁導熱良好,活塞可沿容器內(nèi)壁自由滑動,其質(zhì)量、厚度均不計,開始時氣體溫度為300K,活塞與容器底部相距,現(xiàn)對氣體緩慢加熱,已知外界大氣壓強為P0

溫度為480K時氣體的壓強.

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【題目】如圖所示,真空中固定兩個等量異號點電荷+Q、-Q,圖中O是兩電荷連線中點,a、b兩點與+Q的距離相等,c、d是兩電荷連線垂直平分線上的兩點,bcd構(gòu)成一等腰三角形,a、e兩點關于O點對稱.則下列說法正確的是

A. a、b兩點的電勢相同

B. a、e兩點的電場強度相同

C. 將電子由c沿cd邊移到d的過程中電場力做正功

D. 質(zhì)子在b點的電勢能比在O點的電勢能大

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【題目】如圖所示電路可用來測量電阻的阻值.其中E為電源,R為已知電阻, 為待測電阻, 為理想電壓表, 為單刀單擲開關, 為單刀雙攬開關.

(1)閉合時, 均向左閉合,電壓表讀數(shù)為 均向右閉合,電壓表讀數(shù)為.由此可求出= ___________.

(2)若電源電動勢E=1.5V.內(nèi)阻可忽略,電壓表量程為1.0V,R=100Ω,此電路可測量的的最大值為____Ω.

(3)若電源內(nèi)阻可忽略但電壓表不能看作理想電表,閉合時, 均向左閉合,電壓表讀數(shù)為,均向右閉合,電壓表讀數(shù)為.______E(選填“>”、“<”“-”), =______(、R表示).

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【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的圓管形軌道豎直放置在光滑水平地面上,且恰好處在兩固定光滑擋板M、N之間,圓軌道半徑為R,其質(zhì)量為2m,一質(zhì)量為m的小球能在管內(nèi)運動,小球可視為質(zhì)點,管的內(nèi)徑不計,當小球運動到軌道最高點時,圓軌道對地面的壓力剛好為零,則下列判斷正確的是(  )

A. 小球運動的最小速度為0

B. 小球在最高點受到的合力為mg

C. 圓軌道對地面的最大壓力為10mg

D. 當小球離擋板N最近時,圓軌道對擋板N的壓力大小為5mg

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【題目】今年暑假開學之后甲型H1N1在全國各地大量爆發(fā),山東半島也出現(xiàn)較多的病例。為了做好防范,需要購買大量的體溫表,市場體溫表出現(xiàn)供貨不足的情況,某同學想到自己制作一個金屬溫度計,為此該同學從實驗室找到一個熱敏電阻,并通過查資料獲得該熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖線, 如圖甲所示.該同學進行了如下設計:將一電動勢E=1.5V(內(nèi)阻不計)的電源、量程5mA內(nèi)阻Rg=100Ω的電流表及電阻箱R′,及用該電阻作測溫探頭的電阻R,串成如圖乙所示的電路,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到了一個簡單的金屬電阻溫度計。

電流刻度較小處對應的溫度刻度 ;(填較高較低

若電阻箱阻值R′=70Ω,圖丙中5mA刻度處對應的溫度數(shù)值為 。

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【題目】如圖所示,MN下方足夠大的空間有一長方體玻璃介質(zhì),其折射率n=,玻璃介質(zhì)在的上邊界MN是屏幕,玻璃中有一個正三棱柱的真空區(qū)域。三棱柱軸線垂直于紙面,圖中豎直截面正三角形的邊長18cm,頂點C很靠近屏幕,距離可忽略。底邊AB與屏幕平行,一束激光在豎直截面內(nèi)垂直于AB邊射向AC邊的中點O,結(jié)果在屏幕MN上出現(xiàn)了兩個光斑。光在真空中的傳播速度c=3×l08 m/s。求:

①該激光在玻璃介質(zhì)中傳播的速度;

②兩個光斑之間的距離。

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