【題目】長為L的平行板電容器沿水平方向放置,其極板間的距離為d,電勢差為U,有方向垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場.熒光屏MN與電場方向平行,且到勻強(qiáng)電、磁場右側(cè)邊界的距離為x,電容器左側(cè)中間有發(fā)射質(zhì)量為m帶+q的粒子源,如圖甲所示.假設(shè)a、b、c三個(gè)粒子以大小不等的初速度垂直于電、磁場水平射入場中,其中a粒子沿直線運(yùn)動(dòng)到熒光屏上的O點(diǎn);b粒子在電、磁場中向上偏轉(zhuǎn);c粒子在電、磁場中向下偏轉(zhuǎn).現(xiàn)將磁場向右平移與電場恰好分開,如圖乙所示.此時(shí),a、b、c粒子在原來位置上以各自的原速度水平射入電場,結(jié)果a粒子仍恰好打在熒光屏上的O點(diǎn);b、c中有一個(gè)粒子也能打到熒光屏,且距O點(diǎn)下方最遠(yuǎn);還有一個(gè)粒子在場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,且打到電容器極板的中點(diǎn).求:
(1)a粒子在電、磁場分開后,再次打到熒光屏O點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能;
(2)b,c粒子中打到熒光屏上的點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離(用x、L、d表示);
(3)b,c中打到電容器極板中點(diǎn)的那個(gè)粒子先、后在電場中,電場力做功之比.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
據(jù)題意分析可作出abc三個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)的示意圖,如圖所示.
(1) 從圖中可見電、磁場分開后,a粒子經(jīng)三個(gè)階段:第一,在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng);第二,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng);第三,出磁場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)O點(diǎn),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中Ⅰ所示.
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(2) 從圖中可見c粒子經(jīng)兩個(gè)階段打到熒光屏上.第一,在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng);第二,離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上,運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中Ⅱ所示.
設(shè)c粒子打到熒光屏上的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為y,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特點(diǎn)及幾何關(guān)系可得
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(3) 依題意可知粒子先后在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比為t1=2t2
如圖中Ⅲ的粒子軌跡,設(shè)粒子先、后在電場中發(fā)生的側(cè)移為y1,y2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為一太陽能空氣集熱器,底面及側(cè)面為隔熱材料,頂面為透明玻璃板,集熱器容積為V0,開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的壓強(qiáng)為p0,經(jīng)過太陽曝曬,氣體溫度由T0=300 K升至T1=350 K.
(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng).
(2)保持T1=350 K不變,緩慢抽出部分氣體,使氣體壓強(qiáng)再變回到p0.求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在探究“平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中,在白紙上記錄了豎直方向,并作出小球平拋軌跡的部分?jǐn)M合圖線,但是沒有記錄平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn),于是該同學(xué)以這段圖線的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)O,豎直向下方向?yàn)?/span>y軸正向,建立直角坐標(biāo)系xOy,如圖所示,在圖線上標(biāo)注a、b兩點(diǎn),用刻度尺測得其坐標(biāo)a(x0,y1)、b(2x0,y2),已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,不計(jì)空氣阻力,則可確定:
(1)小球由O運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)間t=__________________;
(2)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0=______________;
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,a、b、c、d是均勻媒質(zhì)中x軸上的四個(gè)質(zhì)點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)的間距依次為2m、4m和6m。一列簡諧橫波以2m/s的波速沿x軸正向傳播,在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a處,質(zhì)點(diǎn)a由平衡位置開始豎直向下運(yùn)動(dòng),t=3s時(shí)a第一次到達(dá)最高點(diǎn)。下列說法正確的是
A. 在t=6s時(shí)刻波恰好傳到質(zhì)點(diǎn)d處
B. 在t=5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)c恰好到達(dá)最高點(diǎn)
C. 質(zhì)點(diǎn)b開始振動(dòng)后,其振動(dòng)周期為4s
D. 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)時(shí),質(zhì)點(diǎn)b正向上運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有兩個(gè)用一根輕質(zhì)彈簧相連的木塊A、B靜止在光滑水平面上,其質(zhì)量mA=1kg、mB=2.95kg,一顆質(zhì)量m=50g的子彈沿水平方向以v0=400m/s的速度,在極短時(shí)間內(nèi)射穿A并留在B中,射穿A木塊后子彈的速度變?yōu)樵瓉淼?/span>0.6倍。求:
(1)子彈穿過木塊A時(shí)A木塊的速度vA;
(2)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中彈簧的最大彈性勢能EP;
(3)彈簧再次恢復(fù)原長時(shí)木塊A、B的速度大小。
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【題目】如圖甲所示,電源E=12V,內(nèi)阻不計(jì),燈泡L的額定電壓為9V,其伏安特性曲線如圖乙所示,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10Ω.則( )
甲 乙
A. 燈泡L的阻值隨電流的增大而減小
B. 燈泡L的額定功率為13.5W
C. 燈泡L消耗電功率的最小值是2W
D. 滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為6Ω
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【題目】“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組在京滬高鐵率先實(shí)現(xiàn)350公里時(shí)速運(yùn)營,我國成為世界上高鐵商業(yè)運(yùn)營速度最高的國家。一列“復(fù)興號(hào)”正在勻加速直線行駛途中,某乘客在車廂里相對(duì)車廂以一定的速度豎直向上拋出一個(gè)小球,則小球( )
A. 在最高點(diǎn)對(duì)地速度為零
B. 在最高點(diǎn)對(duì)地速度最大
C. 落點(diǎn)位置與拋出時(shí)車廂的速度大小無關(guān)
D. 拋出時(shí)車廂速度越大,落點(diǎn)位置離乘客越遠(yuǎn)
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【題目】如圖甲所示,O點(diǎn)為振源,OP=s,t=0時(shí)刻O點(diǎn)由平衡位置開始振動(dòng),產(chǎn)生向右沿直線傳播的簡諧橫波。圖乙為從t=0時(shí)刻開始描繪的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象。下列判斷中正確的是___________
A. t=0時(shí)刻,振源O振動(dòng)的方向沿y軸正方向
B. t=t2時(shí)刻,P點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向
C. t=t2時(shí)刻,O點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向
D. 這列波的頻率為
E. 這列波的波長為
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【題目】如圖所示,a、b、c、d…為傳播簡諧橫波的介質(zhì)中一系列等間隔的質(zhì)點(diǎn),相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m.若某時(shí)刻向右傳播的波到達(dá)a質(zhì)點(diǎn),a開始時(shí)先向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)過0.2s ,d質(zhì)點(diǎn)第一次達(dá)到最大位移,此時(shí)a正好在平衡位置。已知質(zhì)點(diǎn)振幅為2cm, ad沿傳播方向上的距離小于一個(gè)波長.則該簡諧橫波在介質(zhì)中的波速可能值為_____ m/s,此時(shí)質(zhì)點(diǎn)j的位移為______cm.
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