【題目】直角坐標(biāo)系xOy中與x軸成45°角的界線OM兩側(cè)區(qū)域分別有如圖所示電、磁場(第三象限除外),勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外,勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E=vB、方向沿x軸負(fù)方向.一不計(jì)重力的帶正電的粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)O以速度為v、沿x軸負(fù)方向射入磁場,隨后從界線上的P點(diǎn)沿垂直電場方向進(jìn)入電場,并最終飛離電、磁場區(qū)域.已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,求:
(1)粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑R及P點(diǎn)的位置坐標(biāo);
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的時間;
(3)粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo).
【答案】(1)(, )(2)(3)[0, ]
【解析】試題分析:粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律求出軌跡半徑,畫出粒子運(yùn)動的軌跡,由幾何關(guān)系求解P點(diǎn)的位置坐標(biāo);根據(jù)幾何知識確定軌跡所對的圓心角,由,求出粒子在磁場中運(yùn)動的時間;
(3)在電場中,粒子受到電場力作用而類平拋運(yùn)動,運(yùn)用運(yùn)動的分解法,由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合求解粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo).
(1)由洛倫茲力提供向心力,有:
解得:
粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可知,粒子經(jīng)過界線OM的位置P的坐標(biāo)為(, )
(2)粒子在磁場中運(yùn)動的周期
粒子在磁場中運(yùn)動的時間
(3)粒子從P點(diǎn)射入電場后將做類平拋運(yùn)動,如圖所示,有:
R=at2 ①
x=vt②
其中: ③
聯(lián)立①②③式解得
故粒子最終飛離電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo)為[0, ]
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動,當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時 ( )
A. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動時的電流
B. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時的電動勢小于繞P2轉(zhuǎn)動時的電動勢
C. 線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動時電流的方向相同,都是a→b→c→d
D. 線圈繞P1轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動時dc邊受到的安培力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v0從O點(diǎn)被水平拋出,經(jīng)與兩墻壁四次彈性碰撞后剛好落在豎直墻壁的最低點(diǎn)D,此時速度與水平方向的夾角為θ,其中A、C兩點(diǎn)為小球與另一墻壁碰撞的等高點(diǎn),已知兩墻壁間的距離為d,則下列說法正確的是:
A. xOA:xAB:xBC:xCD=1:3:5:7
B. 相鄰兩點(diǎn)間速度的變化量均相等
C.
D.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時器和氣墊導(dǎo)軌做驗(yàn)證動量守恒定律的實(shí)驗(yàn),氣墊導(dǎo)軌裝置如圖甲所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成.在空腔導(dǎo)軌的兩個工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通入壓縮空氣,空氣會從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差.
下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟:
①安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平;
②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣;
③把打點(diǎn)計(jì)時器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器和彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動時,紙帶始終在水平方向;
④使滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;
⑤把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間,已知碰后兩滑塊一起運(yùn)動;
⑥先________,然后________,讓滑塊帶動紙帶一起運(yùn)動;
⑦取下紙帶,重復(fù)步驟④⑤⑥,選出較理想的紙帶如圖乙所示;
⑧測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310 g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205 g.
(1)試著完善實(shí)驗(yàn)步驟⑥的內(nèi)容.
(2)已知打點(diǎn)計(jì)時器每隔0.02 s打一個點(diǎn),計(jì)算可知兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為________kg·m/s;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為________kg·m/s.(保留3位有效數(shù)字)
(3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是____________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于靜電場,下列結(jié)論普遍成立的是 ( )
A.電場強(qiáng)度大的地方電勢高,電場強(qiáng)度小的地方電勢低
B.電場中任意兩點(diǎn)之間的電勢差只與這兩點(diǎn)的場強(qiáng)有關(guān)
C.在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場中,場強(qiáng)方向都指向電勢降低最快的方向
D.在電場強(qiáng)度越大的地方,電荷的電勢能也越大
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【題目】(1)(多選)一群基態(tài)氫原子吸收某種波長的光后,可以發(fā)出三種波長的光,這三種光的波長關(guān)系為λ3>λ2>λ1,已知某金屬的極限波長為λ2,則下列說法正確的是________.
A.該金屬的逸出功為hλ2
B.波長為λ1的光一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
C.波長為λ3的光一定可以使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
D.基態(tài)氫原子吸收的光子的波長為λ1
E.若用波長為λ4的光照射該金屬且能發(fā)生光電效應(yīng),則發(fā)生光電效應(yīng)的光電子的最大初動能為hc
(2)兩塊厚度相同的木塊A和B并列緊靠著放在光滑的水平面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),其質(zhì)量分別為mA=2.0 kg,mB=0.9 kg,B的上、下底面光滑.另有質(zhì)量mC=0.10 kg的鉛塊C(其長度可略去不計(jì))以大小為vC=10 m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面,如圖所示.若A、C間接觸面粗糙,輕質(zhì)彈簧的原長等于B板的長度,由相互作用,鉛塊C和木塊B最后一起運(yùn)動的共同速度大小為v=0.5 m/s,求:
①鉛塊C離開A時的速度大;
②輕質(zhì)彈簧的最大彈性勢能.
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【題目】關(guān)于電場線的敘述,下列說法正確的是( )
A.電場線是直線的地方一定是勻強(qiáng)電場
B.電場線的方向就是帶正電的試探電荷的運(yùn)動方向
C.點(diǎn)電荷只受電場力作用時,加速度的方向總是與所在處的電場線的切線重合
D.畫有電場線的地方有電場,沒畫電場線的地方就不存在電場
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【題目】在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接,線圈上導(dǎo)線繞法,如圖所示.已知當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時,指針向左偏轉(zhuǎn).
(1)將磁鐵N極向下從線圈L上方豎直插入L時,靈敏電流計(jì)的指針將__偏轉(zhuǎn)(選填“向左”“向右”或“不”).
(2)當(dāng)條形磁鐵從圖中虛線位置向右遠(yuǎn)離L時,a點(diǎn)電勢__b點(diǎn)電勢(填“高于”、“等于”或“低于”).
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【題目】用伏安法測定一個待測電阻Rx的阻值(阻值約為200 Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材:
電池組E(電動勢3 V,內(nèi)阻不計(jì))
電流表A1(量程0~15 mA,內(nèi)阻約為100 Ω)
電流表A2(量程0~300 μA,內(nèi)阻為2 000 Ω)
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20 Ω,額定電流2 A)
電阻箱R2(阻值范圍0~9 999 Ω,額定電流1 A)
開關(guān)S、導(dǎo)線若干
要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測量Rx的阻值,請回答下面問題:
(1)將電流表A2與電阻箱串聯(lián),改裝成一個量程為3.0 V的電壓表,需將電阻箱阻值調(diào)到________Ω.
(2)在方框中完整畫出測量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號;
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是________mA,電流表A2的示數(shù)是________μA,測得待測電阻Rx的阻值是________Ω.
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