【題目】如圖所示,在x軸上方有垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=B0,在x軸下方有交替分布的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于y軸,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2=2B0垂直于xoy平面,圖象如圖所示。一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子在時(shí)刻沿著與y軸正方向成60°角方向從A點(diǎn)射入磁場(chǎng),時(shí)第一次到達(dá)x軸,并且速度垂直于x軸經(jīng)過(guò)C點(diǎn),C與原點(diǎn)O的距離為3L。第二次到達(dá)x軸時(shí)經(jīng)過(guò)x軸上的D點(diǎn),D與原點(diǎn)O的距離為4L。(不計(jì)粒子重力,電場(chǎng)和磁場(chǎng)互不影響,結(jié)果用B0、m、q、L表示。)
(1)求此粒子從A點(diǎn)射出時(shí)的速度υ0。
(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E0的大小和方向。
(3)粒子在時(shí)到達(dá)M點(diǎn),求M點(diǎn)坐標(biāo)。
【答案】(1)(2)(3)(9L,)
【解析】
試題分析:(1)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1,由牛頓第二定律得
①
根據(jù)題意由幾何關(guān)系可得
②
聯(lián)立① ②得
③
(2)粒子在第一象限磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期設(shè)為T(mén)1,可得
④
粒子在第四象限磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期設(shè)為T(mén)2,可得
⑤
根據(jù)題意由幾何關(guān)系可得 ⑥
由④ ⑤ ⑥可得 ⑦ ⑧
綜上可以判斷3t0—4 t0粒子在第四象限的磁場(chǎng)中剛好運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期,半徑為
⑨
由牛頓第二定律得
⑩
2 t0—3 t0,粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng),
qE=ma
綜上解得
(3)由題意知,粒子在8 t0時(shí)剛在第四象限做完半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng),
x=9L
粒子在電場(chǎng)中減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
聯(lián)立③ ⑨ ⑩可解得
聯(lián)立可得M點(diǎn)的坐標(biāo)為
(9L,)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】首先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是( )
A. 牛頓 B. 愛(ài)因斯坦 C. 奧斯特 D. 居里夫人
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】以下關(guān)于物理知識(shí)的說(shuō)法正確的有()
A. 小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死
B. 伽利略認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
C. 電流周圍存在磁場(chǎng)是奧斯特先發(fā)現(xiàn)的
D. 牛頓認(rèn)為重的物體比輕的物體下落快
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2013年12月2日,嫦娥三號(hào)探測(cè)器順利發(fā)射。嫦娥三號(hào)要求一次性進(jìn)入近地點(diǎn)210公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約36.8萬(wàn)公里的地月轉(zhuǎn)移軌道。12月10日晚上九點(diǎn)二十分,在太空飛行了九天的“嫦娥三號(hào)”飛船,再次成功變軌,從100km×100km的環(huán)月圓軌道Ⅰ,降低到近月點(diǎn)15km、遠(yuǎn)月點(diǎn)100km的橢圓軌道Ⅱ,兩軌道相交于點(diǎn)P,如圖所示。若繞月運(yùn)行時(shí)只考慮月球引力作用,關(guān)于“嫦娥三號(hào)”飛船,以下說(shuō)法正確的是
A.在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)的周期小于在軌道Ⅱ上運(yùn)動(dòng)的周期
B.沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的速度等于沿軌道II運(yùn)行至P點(diǎn)的速度
C.沿軌道I運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度等于沿軌道II運(yùn)行至P點(diǎn)的加速度
D.在軌道Ⅰ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道Ⅱ上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)探究這一現(xiàn)象。所提供的器材有:
代號(hào) | 器 材 規(guī) 格 |
A | 電流表(A1) 量程0 - 0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω |
B | 電流表(A2) 量程0 - 3A,內(nèi)阻約0.025Ω |
C | 電壓表(V1) 量程0 - 3V,內(nèi)阻約3kΩ |
D | 電壓表(V2) 量程0 - 15V,內(nèi)阻約15kΩ |
E | 滑動(dòng)變阻器(R 1)總阻值約10Ω |
F | 滑動(dòng)變阻器(R 2)總阻值約200Ω |
G | 電池(E)電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻很小 |
H | 導(dǎo)線若干,電鍵K |
該同學(xué)選擇儀器,設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù):
I/A | 0 | 0.12 | 0.21 | 0.29 | 0.34 | 0.38 | 0.42 | 0.45 | 0.47 | 0.49 | 0.50 |
U/V | 0 | 0.20 | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 | 2.00 |
①請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)選擇的器材是:電流表為 ,電壓表為 ,滑動(dòng)變阻器為 (以上均填寫(xiě)器材代號(hào))。
②請(qǐng)你推測(cè)該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖并畫(huà)在圖甲的方框中。
③請(qǐng)?jiān)趫D乙的坐標(biāo)系中畫(huà)出小燈泡的I — U曲線。
④若將該小燈泡直接接在電動(dòng)勢(shì)是 1.5 V,內(nèi)阻是 2.0 Ω的電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率為 W。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】從同一地點(diǎn)同時(shí)開(kāi)始沿同一直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體I、II的速度圖象如圖所示,在0~t2時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法中正確的是
A. I物體所受的合外力不斷增大,II物體所受的合外力不斷減小
B. 在第一次相遇之前,t1時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)
C. t2時(shí)刻兩物體相遇
D. I、II兩個(gè)物體的平均速度大小都是
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)拉動(dòng)放置在光滑斜面上的重物,長(zhǎng)桿的一端放在地面上通過(guò)鉸鏈連結(jié)形成轉(zhuǎn)軸,其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點(diǎn)處,桿長(zhǎng)為L(zhǎng),O點(diǎn)到左側(cè)定滑輪的豎直距離為L,不計(jì)滑輪的大小,在桿的另一端拴一細(xì)繩,通過(guò)兩個(gè)滑輪后拴在斜面上的重物上,連接重物的繩與斜面平行,現(xiàn)在桿的另一端用力,使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),由豎直位置以角速度ω轉(zhuǎn)至水不(轉(zhuǎn)過(guò)了 90°角).斜面的傾角為30°,斜面足夠長(zhǎng),在桿轉(zhuǎn)過(guò)900的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是
A. 重物M先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)
B. B.重物M的最大速度是
C. 斜面體對(duì)地面的壓力先增大后減小
D. 地面對(duì)斜面體的摩擦力先向左后向右
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在地面附近,存在著一有界電場(chǎng),邊界MN將空間分成上下兩個(gè)區(qū)域Ⅰ、Ⅱ,在區(qū)域Ⅱ中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),在區(qū)域I中離邊界某一高度由靜止釋放一質(zhì)量為m的帶電小球A,如圖甲所示,小球運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,則( )
A. 小球受到的重力與電場(chǎng)力之比為3:5
B. 在t=5s時(shí),小球經(jīng)過(guò)邊界MN
C. 在小球向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,重力做的功大于電場(chǎng)力做功
D. 在1s~4s過(guò)程中,小球的機(jī)械能先減小后增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象如右圖所示,關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)先上坡,后走平路,再下坡
B. 2s末質(zhì)點(diǎn)改變了運(yùn)動(dòng)方向
C. 1s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的位移為-0.1m,前2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為0.2m
D. 質(zhì)點(diǎn)先做勻速直線運(yùn)動(dòng),接著停了一會(huì)兒,后來(lái)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
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