【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)O處有放射源,向四周均勻發(fā)射速度大小相等、方向都平行于紙面的帶電粒子。在放射源右邊有一很薄的擋板,擋板的兩端M、N與原點(diǎn)O正好構(gòu)成等腰直角三角形。已知帶電粒子的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,速度為v,MN的長(zhǎng)度為L(zhǎng),不計(jì)粒子重力。
(1)若在y軸右側(cè)加一平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng),要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打到擋板MN上,則電場(chǎng)強(qiáng)度E0的最小值為多大?在電場(chǎng)強(qiáng)度E0取最小值時(shí),打到板上的粒子動(dòng)能為多大?
(2)若在整個(gè)空間加一方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),要使整個(gè)擋板右側(cè)都有粒子打到,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不能超過(guò)多少(用m、v、q、L表示)?若滿(mǎn)足此條件,放射源O向外發(fā)射出的所有帶電粒子中有幾分之幾能打在板的左邊?
【答案】(1) mv2 (2)
【解析】(1)由題意知,要使y軸右側(cè)所有運(yùn)動(dòng)的粒子都能打在MN板上,其臨界條件為:沿y軸方向運(yùn)動(dòng)的粒子做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),且落在M或N點(diǎn),則MO′=L=vt①
a=②
OO′=L=at2③
聯(lián)立①②③式得E0=④
由動(dòng)能定理知qE0×L=Ek-mv2⑤
聯(lián)立④⑤式得Ek=mv2⑥
(2)由題意知,要使整個(gè)擋板右側(cè)都有粒子打到,畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖甲所示,分析知軌跡直徑的最小值為MN板的長(zhǎng)度L,則R0=L=⑦
甲
得B0=⑧
放射源O發(fā)射出的粒子中,打在MN板左側(cè)的粒子的臨界軌跡如圖乙所示。
乙
因?yàn)镺M=ON,且OM⊥ON
所以O(shè)O1⊥OO2
則v1⊥v2
故放射源O放射出的所有粒子中只有打在MN板的左側(cè)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的人和質(zhì)量均為M的兩輛小車(chē)A、B處在一直線(xiàn)上,人以速度v0跳上小車(chē)A,為了避免A、B相撞,人隨即由A車(chē)跳上B車(chē),問(wèn)人至少要以多大的速度從A車(chē)跳向B車(chē)才能避免相撞?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平的固定平臺(tái)中央放有物體A和B,兩者彼此接觸.物體A的上表面是半徑為R的半圓形軌道,現(xiàn)使一物體C從與圓心的等高處由靜止沿半圓軌道下滑,已知A、B、C的質(zhì)量均為m.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A、C始終接觸,求:
(1)物體A和B剛分離時(shí),B的速度;
(2)物體A和B分離后,物體C所能到達(dá)軌道上距軌道最低點(diǎn)的最大高度.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的小球運(yùn)動(dòng)軌跡,a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出,g取10m/s2。則:
①小球平拋的初速度為____m/s;
②小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度為___m/s。
③小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置(即拋出點(diǎn))坐標(biāo)為(x=_______cm,y=_____cm)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某村在較遠(yuǎn)的地方建立了一座小型水電站,發(fā)電機(jī)的輸出功率為100 kW,輸出電壓為500 V,輸電導(dǎo)線(xiàn)的總電阻為10 Ω,導(dǎo)線(xiàn)上損耗的電功率為4 kW,該村的用電電壓是220 V.
(1)輸電電路如圖下所示,求升壓、降壓變壓器的原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比;
(2)如果該村某工廠(chǎng)用電功率為60 kW,則該村還可以裝“220 V 40 W”的電燈多少盞?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,左圖是游樂(lè)場(chǎng)中過(guò)山車(chē)的實(shí)物圖片,右圖是過(guò)山車(chē)的原理圖.在原理圖中半徑分別為R1=2.0 m和R2=8.0 m的兩個(gè)光滑圓形軌道,固定在傾角為a=37°斜軌道面上的Q、Z兩點(diǎn),且兩圓形軌道的最高點(diǎn)A、B均與P點(diǎn)平齊,圓形軌道與斜軌道之間圓滑連接.現(xiàn)使小車(chē)(視作質(zhì)點(diǎn))從P點(diǎn)以一定的初速度沿斜面向下運(yùn)動(dòng).已知斜軌道面與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)若小車(chē)恰好能通過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)A處,則其在P點(diǎn)的初速度應(yīng)為多大?
(2)若小車(chē)在P點(diǎn)的初速度為10 m/s,通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小車(chē)能否安全通過(guò)兩個(gè)圓形軌道?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在探究靜摩擦力變化的規(guī)律及滑動(dòng)摩擦力變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,特設(shè)計(jì)了如圖甲所示的演示裝置,力傳感器A與計(jì)算機(jī)連接,可獲得力隨時(shí)間變化的規(guī)律,將力傳感器固定在光滑水平桌面上,測(cè)力端通過(guò)細(xì)繩與一滑塊相連(調(diào)節(jié)傳感器高度可使細(xì)繩水平),滑塊放在較長(zhǎng)的小車(chē)上,小車(chē)一端連接一根輕繩并跨過(guò)光滑的輕定滑輪系一只空沙桶(調(diào)節(jié)滑輪可使桌面上部細(xì)繩水平),整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)打開(kāi)傳感器同時(shí)緩慢向沙桶里倒入沙子,小車(chē)一旦運(yùn)動(dòng)起來(lái),立即停止倒沙子,若力傳感器采集的圖象如圖乙,則結(jié)合該圖象,下列說(shuō)法正確的是
A. 不可能求出空沙桶的重力
B. 可求出滑塊與小車(chē)之間的滑動(dòng)摩擦力的大小
C. 可求出滑塊與小車(chē)之間的最大靜摩擦力的大小
D. 可判斷第50秒后小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(滑塊仍在車(chē)上)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A、B兩種天然放射性元素,原來(lái)都靜止在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向如圖所示,其中一個(gè)放出α粒子,另一個(gè)放出β粒子,α與β粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直,圖中A、B、C、D分別表示α粒子,β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡( )
A. A為α粒子軌跡,C為β粒子軌跡
B. B為α粒子軌跡,D為β粒子軌跡
C. B為α粒子軌跡,C為β粒子軌跡
D. A為α粒子軌跡,D為β粒子軌跡
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是
A. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)
B. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度方向始終指向圓心,所以它是加速度方向不變的運(yùn)動(dòng)
C. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)
D. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)是受恒力的運(yùn)動(dòng)
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