【題目】在如圖甲所示的xOy平面內(nèi),y軸右側(cè)空間有分布均勻、隨時(shí)間變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng),其變化規(guī)律分別如圖乙、丙所示,以y軸正方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度的正方向,電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0、2E0、3E0、……;垂直xOy平面向外為磁場(chǎng)的正方向。t=0時(shí)刻,質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)粒子,以初速度v0從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸正方向射入,不計(jì)粒子的重力。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,求該粒子在:
(1)t0時(shí)刻的速度大。
(2)2t0時(shí)刻的位置坐標(biāo);
(3)nt0(n=1,2,3,…)時(shí)刻的動(dòng)能。
【答案】(1);(2),;(3)當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)(n=2,4,6……);當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)(n=1,3,5……)
【解析】
(1)帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),沿y軸負(fù)方向的速度為
,
根據(jù)
解得
(2)粒子在時(shí)間內(nèi)在電場(chǎng)運(yùn)動(dòng),則水平位移為
豎直位移有
粒子在時(shí)間內(nèi)是在磁場(chǎng)內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力,則有
周期
由題意可得,粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系,可知水平位移為
豎直位移為
則2t0時(shí)刻的位置坐標(biāo)為
,
(3)由于粒子每次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)初末速度相同,每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng),在y軸負(fù)方向不斷加速,經(jīng)k次電場(chǎng)時(shí),
(k=1,2,3……)
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)n=2k
(n=2,4,6……)
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)n=2k-1
(n=1,3,5……)
時(shí)刻的動(dòng)能為
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)
(n=2,4,6……)
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)
(n=1,3,5……)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)儀器按要求安裝在光具座上,并選用雙縫間距d0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L700mm。接通電源使光源正常工作。
①已知測(cè)量頭上主尺的最小刻度是毫米,副尺(游標(biāo)尺)上有20分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后,從測(cè)量頭的目鏡看去,使分劃板中心刻度線與某條紋A中心對(duì)齊,如圖乙所示,此時(shí)測(cè)量頭上主尺和副尺的示數(shù)情況如圖丙所示,此示數(shù)為________mm;接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻度線與某條紋B中心對(duì)齊,測(cè)得A到B條紋間的距離為8.40mm。利用上述測(cè)量結(jié)果,經(jīng)計(jì)算可得經(jīng)濾光片射向雙縫的單色光的波長(zhǎng)________m(保留2位有效數(shù)字)。
②另一同學(xué)按實(shí)驗(yàn)裝置安裝好儀器后,觀察到光的干涉現(xiàn)象效果很好。若他對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置作了一下改動(dòng)后,在像屏上仍能觀察到清晰的條紋,且條紋數(shù)目有所增加。以下改動(dòng)可能實(shí)現(xiàn)這個(gè)效果的是________。
A.僅將濾光片移至單縫和雙縫之間
B.僅將單縫與雙縫的位置互換
C.僅將紅色濾芯光片換成綠色的濾芯光片
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)采用如圖所示的裝置來(lái)研究光電效應(yīng)現(xiàn)象。某單色光照射光電管的陰極K時(shí),會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,閉合開(kāi)關(guān)S,在陽(yáng)極A和陰極K之間加反向電壓,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片逐漸增大電壓,直至電流計(jì)中電流恰為零,此時(shí)電壓表顯示的電壓值U稱(chēng)為反向截止電壓。現(xiàn)分別用頻率為和的單色光照射陰極,測(cè)量到的反向截止電壓分別為U1和U2。設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,則下列關(guān)系式中正確的是
A.兩種單色光照射陰極時(shí),光電子的最大初動(dòng)能之比
B.陰極K金屬的極限頻率
C.普朗克常量
D.陰極K金屬的逸出功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,某探究小組用能夠顯示并調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的小電動(dòng)機(jī)驗(yàn)證勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力關(guān)系式
①把轉(zhuǎn)動(dòng)頻率可調(diào)的小電動(dòng)機(jī)固定在支架上,轉(zhuǎn)軸豎直向下,將搖臂平臺(tái)置于小電動(dòng)機(jī)正下方的水平桌面上;
②在轉(zhuǎn)動(dòng)軸正下方固定一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線,小電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸與細(xì)線連接點(diǎn)記為O。細(xì)線另一端穿過(guò)小鐵球的球心并固定;
③啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),記錄電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f,當(dāng)小球轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí),將搖臂平臺(tái)向上移動(dòng),無(wú)限接近轉(zhuǎn)動(dòng)的小球;
④關(guān)閉電動(dòng)機(jī),測(cè)量O點(diǎn)到搖臂平臺(tái)的高度h;
⑤改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。
(1)探究小組的同學(xué)除了測(cè)量以上數(shù)據(jù),還用游標(biāo)卡尺測(cè)量了小球的直徑D,如圖乙所示,讀數(shù)為________mm;本實(shí)驗(yàn)___________(填“需要”或“不需要”)測(cè)量小球的質(zhì)量。
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得了O點(diǎn)到搖臂平臺(tái)的高度h、小球的直徑D和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g,若所測(cè)物理量滿足g=_________,則成立。(用所測(cè)物理量符號(hào)表示)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示.在光滑水平面上有兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的物體A、B,m1>m2,A、B間水平連接著一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì).若用大小為F的水平力向右拉B,穩(wěn)定后B的加速度大小為a1,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1;如果改用大小為F的水平力向左拉A,穩(wěn)定后A的加速度大小為a2,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2.則以下關(guān)系式正確的是( )
A. a1<a2,F1=F2 B. a1=a2,F1<F2 C. a1=a2,F1>F2 D. a1>a2,F1>F2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示是俄羅斯名將伊辛巴耶娃撐桿跳時(shí)的情景,若不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 在撐桿的過(guò)程中桿對(duì)她的彈力大于她對(duì)桿的壓力
B. 在撐桿上升過(guò)程中,她始終處于超重狀態(tài)
C. 在空中下降過(guò)程中她處于失重狀態(tài)
D. 她落到軟墊后一直做減速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電場(chǎng)線能很直觀、很方便地比較電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱。如圖甲是等量異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線,圖乙是場(chǎng)中的一些點(diǎn),O是電荷連線的中點(diǎn),E、F是連線中垂線上相對(duì)O對(duì)稱(chēng)的兩點(diǎn),B、C和A、D也相對(duì)O對(duì)稱(chēng)。則( )
A.B、C兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同
B.A、D兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等,方向相反
C.E、O、F三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最強(qiáng)
D.B、O、C三點(diǎn)比較,O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最弱
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2020年3月9日,第五十四顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星于西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射。該衛(wèi)星屬于地球靜止軌道衛(wèi)星,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分米級(jí)、事后厘米級(jí)定位。以下說(shuō)法正確的是( 。
A.該衛(wèi)星可精準(zhǔn)定位在我國(guó)上空B.該衛(wèi)星的運(yùn)行周期為1.5小時(shí)
C.該衛(wèi)星的線速度比月球的線速度大D.該衛(wèi)星的向心加速度大小為9.8m/s2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,現(xiàn)有一個(gè)檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊力的裝置,M是半徑為R=0.9m的固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,軌道上端切線水平。M的下端相切處放置豎直向上的彈簧槍?zhuān)砂l(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0.01kg的小鋼珠,假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過(guò)M的上端點(diǎn),水平飛出后落到曲面N的某一點(diǎn)上,N為待檢驗(yàn)的固定曲面,該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑的圓弧,圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點(diǎn)。求:
(1)鋼珠剛進(jìn)入軌道時(shí)的動(dòng)能;
(2)鋼珠脫離軌道最高點(diǎn)到落到圓弧N所用時(shí)間;
(3)改變彈簧的壓縮量,在確保能經(jīng)過(guò)M的情況下,能否找到垂直打到曲面N的鋼珠,并簡(jiǎn)要說(shuō)出你的理由。
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