【題目】(20分)如圖所示,在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿y軸正方向的勻速磁場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E。在其它象限中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。A是y軸上的一點(diǎn),它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h;C是x軸上的一點(diǎn),到O的距離為L。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,繼而通過(guò)C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。并再次通過(guò)A點(diǎn),此時(shí)速度方向與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求:
(1)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)速度的大小和方向;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。
【答案】(1)α=arctan
(2)B=
【解析】
試題(1)以a表示粒子在電場(chǎng)作用下的加速度,有①
加速度沿y軸負(fù)方向。設(shè)粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為,由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t,
則有:②
③
由②③式得④
設(shè)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v,v垂直于x軸的分量⑤
由①④⑤式得:=⑥
設(shè)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為,則有
⑦
由④⑤⑦式得⑧
(2)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中作速率為v的圓周運(yùn)動(dòng)。若圓周的半徑為R,
則有qvB=m⑨
設(shè)圓心為P,則PC必與過(guò)C點(diǎn)的速度垂直,且有=。用表示與y軸的夾角,由幾何關(guān)系得:⑩
由⑧⑩式解得
由⑥⑨式得:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌,相距1 m水平放置。勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上穿過(guò)整個(gè)導(dǎo)軌所在的空間B=0.4 T。金屬棒ab、cd質(zhì)量分別為0.1 kg和0.2 kg,電阻分別為0.4 Ω和0.2 Ω,兩棒的長(zhǎng)度都是1m并排垂直橫跨在導(dǎo)軌上。若兩棒以相同的初速度3 m/s向相反方向分開(kāi),不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求:
(1)棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定后的ab棒的速度大。
(2)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定的過(guò)程中,回路上釋放出的焦耳熱和通過(guò)cd棒的電量。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】甲、乙兩位同學(xué)利用假期分別在兩個(gè)地方做“用單擺測(cè)重力加速的實(shí)驗(yàn)”,回來(lái)后共同繪制了T2-L圖象,如圖甲中A、B所示,此外甲同學(xué)還順便利用其實(shí)驗(yàn)的單擺探究了受迫振動(dòng),并繪制了單擺的共振曲線,如圖乙所示,那么下列說(shuō)法中正確的是___________
A.單擺的固有周期由擺長(zhǎng)和所處環(huán)境的重力加速度共同決定
B.由圖甲分析可知A圖象所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)重力加速度較大
C.若將單擺放入繞地穩(wěn)定飛行的宇宙飛船中,則無(wú)法利用單擺測(cè)出飛船軌道處的引力加速度
D.由圖乙可知,甲同學(xué)探究受迫振動(dòng)的單擺擺長(zhǎng)為8cm
E如果甲同學(xué)增大擺長(zhǎng),他得到的共振曲線的峰值將向左移動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,粗細(xì)均勻的矩形單匝線圈abcd固定在滑塊上,總質(zhì)量M=1 kg,滑塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,線圈ab邊長(zhǎng)度L1=2 m,線圈ad邊長(zhǎng)度L2=1 m,線圈的總電阻R=2 Ω。滑塊的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。t=0時(shí)刻滑塊處于磁場(chǎng)左邊界的左側(cè)某個(gè)位置,從該時(shí)刻起滑塊在外力F的作用下以速度v=3 m/s水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知ab邊到磁場(chǎng)下邊界的距離x=0.5 m,t1=3 s時(shí)線圈ab邊恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng),取g=10 m/s2,求:
(1)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab;
(2)0~4 s內(nèi)整個(gè)線圈所產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)0~4 s內(nèi)外力F所做的功WF。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年12月8日2時(shí)23分,我國(guó)利用長(zhǎng)征三號(hào)乙改進(jìn)型運(yùn)載火箭成功發(fā)射了嫦娥四號(hào),將對(duì)月球背面南極艾特肯盆地開(kāi)展著陸、巡視探測(cè),實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面軟著陸和巡視勘察。嫦娥四號(hào)被月球引力俘獲后將繞月球做圓周運(yùn)動(dòng),探測(cè)器顯示出嫦娥四號(hào)繞月運(yùn)行的周期為T、離月球表面的高度為h.已知萬(wàn)有引力常量為G,月球半徑為R。則
A. 月球的質(zhì)量為B. 月球的平均密度為
C. 月球表面的重力加速度為D. 月球的第一宇宙速度為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,有質(zhì)量為2m、m的小滑塊P、Q,P套在固定豎直桿上,Q放在水平地面上。P、Q間通過(guò)餃鏈用長(zhǎng)為L的剛性輕桿連接,一輕彈簧左端與Q相連,右端固定在豎直桿上,彈簧水平,α=30°時(shí),彈簧處于原長(zhǎng)。當(dāng)α=30°時(shí),P由靜止釋放,下降到最低點(diǎn)時(shí)α變?yōu)?/span>60°,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,P、Q始終在同一豎直平面內(nèi),彈簧在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦,重力加速度為g。則P下降過(guò)程中
A. P、Q組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
B. 當(dāng)α=45°時(shí),P、Q的速度相同
C. 彈簧彈性勢(shì)能最大值為(-1)mgL
D. P下降過(guò)程中動(dòng)能達(dá)到最大前,Q受到地面的支持力小于3mg
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,固定斜面傾角α=37°,用一根不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)輕質(zhì)定滑輪連接物體P和Q,物體P與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0 .5,滑輪右側(cè)繩子與斜面平行,物體P、Q的質(zhì)量分別為mp=2kg、mQ=1.2kg,初始時(shí)P、Q均靜止。現(xiàn)分別給P、Q一個(gè)初速度,大小都為v=2m/s,使P沿斜面向上運(yùn)動(dòng),Q向下運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,P、Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩始終處于伸直狀態(tài),P不會(huì)碰到定滑輪。則
A. 物體P和Q先加速再減速運(yùn)動(dòng)
B. 物體Q向下運(yùn)動(dòng)的最大距離0.8m
C. 物體P、Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩對(duì)物體Q做的功為2.4J
D. 物體P、Q運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為6.4J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過(guò)地球的南北兩極,已知該衛(wèi)星從北緯 60°的正上方,按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時(shí)所用時(shí)間 為1 h,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為1 :4
B. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度之比為1 :2
C. 該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于7.9 km/s
D. 該衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的電路圖測(cè)量電流表的內(nèi)阻RA(約為10Ω)和電源的電動(dòng)勢(shì)E。圖中R1和R2為電阻箱,S1、S2為開(kāi)關(guān)。已知電流表的量程為100mA。
(1)斷開(kāi)S2,閉合S1,調(diào)節(jié)R1的阻值,使滿偏;保持R1的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,當(dāng)R2的阻值為5.2Ω時(shí)的示數(shù)為40 mA。則電流表的內(nèi)阻的測(cè)量值RA=___Ω。該測(cè)量值_____(填"大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。
(2)保持S1閉合,斷開(kāi)S2 ,多次改變R1的阻值,并記錄電流表的相應(yīng)示數(shù)。若某次R1的示數(shù)如圖乙所示,則此次R1的阻值為_____Ω。
(3)利用記錄的R1的阻值和相應(yīng)的電流表示數(shù)I,作出I-1—R1圖象,如圖丙所示,利用圖丙可求得E=____V.。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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