【題目】如圖所示,在水平線ab下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),方向豎直向下,ab的上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)中有一內(nèi)、外半徑分別為R、的半圓環(huán)形區(qū)域,外圓與ab的交點(diǎn)分別為M、N。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電粒子在電場(chǎng)中P點(diǎn)靜止釋放,經(jīng)過(guò)時(shí)間t0 ,由M進(jìn)入磁場(chǎng),從N射出,不計(jì)粒子重力。
(1)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大。
(2)若粒子從與P同一水平線上的Q點(diǎn)水平射出,同樣能由M進(jìn)入磁場(chǎng),從N射出,粒子從M到N的過(guò)程中,始終在環(huán)形區(qū)域中運(yùn)動(dòng),且與內(nèi)圓相切,求粒子在M點(diǎn)的速度vM的大。
(3)在(2)的條件下求粒子在Q時(shí)速度的大;
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
由牛頓第二定律結(jié)合粒子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間,可求電場(chǎng)強(qiáng)度;根據(jù)洛倫茲力提供向心力即可求出粒子到達(dá)M點(diǎn)的速度;根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解,可求粒子在Q時(shí)速度的大小。
(1)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為v,所受洛倫茲力提供向心力,有
設(shè)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律有qE =ma;
粒子在電場(chǎng)中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有v=at
聯(lián)立各式得;
(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的軌跡半徑為,由幾何關(guān)系可
洛倫茲力提供向心力:
聯(lián)立得
(3)粒子從Q射出后在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)方向上的分運(yùn)動(dòng)和從P釋放后的運(yùn)動(dòng)情況相同,所以粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)沿豎直方向的速度同樣為v,在垂直于電場(chǎng)方向的分速度始終為,由運(yùn)動(dòng)的合成和分解可知 :
聯(lián)立各式得。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B,滑塊P上固定一遮光條,若光線被遮光條遮擋,光電傳感器會(huì)輸出高電壓,兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連.滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng),遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí),通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象.
(1)實(shí)驗(yàn)前,接通氣源,將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上,輕推滑塊,當(dāng)圖乙中的△t1 _______△t2(選填“>”、“=”或“<”)時(shí),說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平.
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)遮光條寬度d,測(cè)量結(jié)果如圖丙所示,則d=____mm.
(3)滑塊P用細(xì)線跨過(guò)氣墊導(dǎo)軌左端的定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連,將滑塊P由圖14甲所示位置釋放,通過(guò)計(jì)算機(jī)得到的圖象如圖14乙所示,若△t1、△t2和d已知,要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒,還應(yīng)測(cè)出__和__(寫出物理量的名稱及符號(hào)).
(4)若上述物理量間滿足關(guān)系式_____,則表明在上述過(guò)程中,滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】中央電視臺(tái)某節(jié)目多次報(bào)道某些邊遠(yuǎn)落后農(nóng)村電價(jià)過(guò)高,農(nóng)民負(fù)擔(dān)過(guò)重,不利于國(guó)家扶貧政策的展開(kāi),其中客觀原因是電網(wǎng)陳舊老化,近來(lái)進(jìn)行農(nóng)村電網(wǎng)改造,為減少遠(yuǎn)距離輸電的損耗從而降低電費(fèi)價(jià)格, 某發(fā)電站采用高壓輸電向外輸送電能.若輸送的總功率為P0,輸電電壓為U,輸電導(dǎo)線的總電阻為R線.則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 輸電線上的電流I=
B. 輸電線上的電流I=
C. 輸電線上損失的功率
D. 輸電線上損失的功率P=
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一質(zhì)量的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用傳感器測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的圖。已知,,g取求:
滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
滑塊從出發(fā)點(diǎn)返回到底端整個(gè)過(guò)程中損失的機(jī)械能;
求1s末滑塊的速度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論和物體的內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是__________。
A. 物體的溫度升高時(shí),分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大
B. 能出污泥而不染,說(shuō)明擴(kuò)散現(xiàn)象在和污泥中不能進(jìn)行
C. 當(dāng)分子間的距離減小時(shí),分子間的引力和斥力都增大但斥力增大得更快
D. 若氣體的摩爾質(zhì)量為M,密度為p阿伏加德羅常數(shù)為NA,則氣體的分子體積為
E. 分子勢(shì)能和分子間作用力的合力可能同時(shí)隨分子間距離的增大而增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩等量異種電荷在同一水平線上,它們連線的中點(diǎn)為O,豎直面內(nèi)的半圓弧光滑絕緣軌道的直徑AB水平,圓心在O點(diǎn),圓弧的半徑為R,C為圓弧上的一點(diǎn),OC與豎直方向的夾角為37°,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電小球從軌道的A端由靜止釋放,沿軌道滾動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度v=,g為重力加速度,取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,則( )
A. 電場(chǎng)中B點(diǎn)的電勢(shì)為
B. 電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)為
C. 小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為2mgR
D. 小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),其動(dòng)能與電勢(shì)能的和為1.3mgR
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線L1、L2,L1中的電流方向向左,L2中的電流方向向上;L1的正上方有a、b兩點(diǎn),它們相對(duì)于L2對(duì)稱。整個(gè)系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0,方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和,方向也垂直于紙面向外。則( )
A. 流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
B. 流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
C. 流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D. 流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】掃描隧道顯微鏡(STM)可用來(lái)探測(cè)樣品表面原子尺寸上的形貌,為了有效減弱外界震動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ豎直安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來(lái)快速衰減其微小震動(dòng),如圖所示.無(wú)擾動(dòng)時(shí),按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒定磁場(chǎng);出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及其左右震動(dòng)的衰減最有效的方案是( )
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某多用電表內(nèi)歐姆擋“×1”的內(nèi)部電路圖如圖甲的虛線框所示。一學(xué)習(xí)小組將電阻箱和電壓表并聯(lián)后接到多用電表兩表筆A、B上,采用圖甲的電路測(cè)量多用電表歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ和其內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)E(電壓表的內(nèi)阻很大,它在該電路中的分流作用可以忽略),實(shí)驗(yàn)操作步驟如下:
(1)先調(diào)整“指針定位螺絲”再將選擇開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至歐姆擋“×1”,紅黑表筆短接調(diào)節(jié)“歐姆調(diào)零旋鈕”使指針指在表盤___________(填左”或“右”)側(cè)零刻度處。
(2)電阻箱和電壓表并聯(lián)后的兩端分別接在表筆A和B上,正確的接法是:電壓表的正接線柱要接在多用電表的表筆___________(填“A"或“B”)上。
(3)改變電阻箱的阻值,分別讀出多組電壓表和電阻箱的示數(shù)U、R,并將對(duì)應(yīng)的和的值計(jì)算出來(lái)并記錄在表格中,再畫出-圖像如圖乙所示,若圖乙中圖線的斜率為k1、與縱軸的截距為b1,則所測(cè)內(nèi)部電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________,歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ=___________。(用k1、b1表示)
(4)一位同學(xué)提出了數(shù)據(jù)處理的另一種思路:先計(jì)算出,然后畫U-圖像如圖丙所示。由圖丙得到圖線斜率為k2、與縱軸的截距為b2,則電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________,歐姆擋“×1”正常工作時(shí)的內(nèi)阻RΩ=___________。(用k2、b2表示)
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