【題目】20184月物理選考即將到來。某同學(xué)在復(fù)習(xí)帶電粒子在復(fù)合場中的運動時,經(jīng)過思考,自己設(shè)計了一道題目:如圖,C、D板之間是加速電場,電壓為U,虛線OQ、QPON是勻強磁場的邊界,且磁場范圍足夠大,QPON平行,CP。間距為d,與OQ垂直且與豎直方向夾角θ=60°,兩磁場大小均為B,方向垂直紙面向外,F(xiàn)有一個比荷為k的正電荷(重力不計),從C板的小孔靜止釋放,加速后從O點水平進入虛線OQ右側(cè)空間。該電荷第二次(不包括從O點進入這一次)到達ON邊界時的位置為A點(未畫出)。求:

1)粒子在O點的速度大小;

2)粒子從OA的時間;

3)若兩磁場整體以O點為軸,順時針轉(zhuǎn)過300,粒子加速后從O點水平進入,且粒子始終在OQ右側(cè)運動,試判斷粒子能否通過A點,需講明理由。

【答案】(1) 2 3

【解析】1由動能定理Uq=mv2

(2)粒子的軌意圖,如圖所示,A點。連GA,則OGA為等腰三角形,GA//HK。據(jù)平面幾何知識,得OG=HK=2d

所以

劣弧GH與優(yōu)弧AK合起來恰好為一整圓,得

所以

3)由(2)可得OA=2d

若兩磁場整體以O點為軸,順時針轉(zhuǎn)過30°。如圖為粒子運動軌跡,∠QOG=30°,OQ=d,

所以

又因為OGA’為正三角形,所以

根據(jù)幾何關(guān)系,得:

即通過3個周期,粒子可以通過A點。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲所示是大型機械廠里用來稱重的電子吊秤,其中實現(xiàn)稱重的關(guān)鍵元件是拉力傳感器。其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生形變,拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號的過程。

(1)簡述拉力敏感電阻絲的阻值隨拉力變化的原因_______________________________。

(2)小明找到一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力變化的圖像如圖乙所示,再按圖丙所示電路制作了一個簡易吊秤。電路中電源電動勢E15V,內(nèi)阻約;靈敏毫安表量程為10mA,內(nèi)阻約5Ω;R是電阻箱,最大阻值是9999Ω;RL接在A、B兩接線柱上,通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,接通電路完成下列操作。

a.滑環(huán)下不吊重物時,調(diào)節(jié)電阻箱,當電流表為某一合適示數(shù)I時,讀出電阻箱的讀數(shù)R1;

b.滑環(huán)下吊上待測重物,測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ;

c.調(diào)節(jié)電阻箱,使_______,讀出此時電阻箱的讀數(shù)R2;

d.算得圖乙直線的斜率k和截距b;

則待測重物的重力G的表達式為G=_____(用以上測得的物理量表示),測得θ=53°(sin53°=0.8,cos53°=0.6),R1、R2分別為1052Ω1030Ω,結(jié)合乙圖信息,可得待測重物的重力G=_____N(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

(3)針對小明的設(shè)計方案,為了提高測量重量的精度,你認為下列措施可行的是____________。

A.將毫安表換成量程不同,內(nèi)阻更小的毫安表

B.將毫安表換成量程為10μA的微安表

C.將電阻箱換成精度更高的電阻箱

D.適當增大A、B接線柱之間的距離

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)的直角坐標系xOy中有一光滑金屬導(dǎo)軌POQ,其中曲線導(dǎo)軌OP滿足方程,長度為的直導(dǎo)軌0Qx軸重合,整個導(dǎo)軌處于垂直紙面向外的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,F(xiàn)有一長為L的金屬棒從圖示位置開始沿x軸正方向以速度做勻速直線運動,已知金屬棒單位長度的電阻為,除金屬棒的電阻外其余部分電阻均不計,棒與兩導(dǎo)軌始終接觸良好,則在金屬棒運動至PQ的過程中,下列說法正確的是(

A. 時刻感應(yīng)電動勢的瞬時值為

B. 閉合回路的感應(yīng)電流逐漸減小

C. 閉合回路消耗的電功率逐漸增大

D. 通過金屬棒的電荷量為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,abcd是質(zhì)量為m,長和寬分別為lb的矩形金屬線框,由靜止開始沿兩條平行光滑的傾斜軌道下滑,軌道平面與水平面成θ角。efmn為一矩形磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強度為B,方向垂直軌道平面向上。已知da=an=ne=b,線框的cd邊剛要離開磁場區(qū)域時的瞬時速度為v,已知線圈經(jīng)過磁場時始終加速,整個線框的電阻為R,重力加速度為g,試用題中給出的已知量表述下列物理量:

(1)ab邊剛進入磁場區(qū)域時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢;

(2)ab邊剛進入磁場區(qū)域時線框的加速度的大;

(3)線框下滑過程中產(chǎn)生的總熱量。

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【題目】測繪小燈泡伏安特性曲線實驗中,已知小燈泡額定電壓為3V。

1)某同學(xué)連好了實物圖,如圖,請指出其中的兩條連線錯誤(寫數(shù)字即可):a__________ b___________

2)閉合開關(guān)后,移動滑片,使流過電流表的電流__________

A.0開始慢慢增加到額定電流

B.從額定電流開始慢慢減小到0

C.隨意移動滑片,測出想測的電壓電流值即可

3)實驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖所示,請仔細觀察該圖像,然后描述小燈泡的電阻變化規(guī)律:_____________________________

4)當電壓為2.4V時,小燈泡的電阻為_________Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,帶電粒子僅在電場力作用下,從電場中a點以初速度 進入電場并沿虛線所示的軌跡運動到b,實線是電場線,下列說法正確的是( )

A. 無論粒子帶何種電,經(jīng)b點時的速度總比經(jīng)a點時的速度大

B. 粒子在a點的加速度比在b點的加速度大

C. ab過程中,粒子的電勢能不斷減小

D. 電場中a點的電勢一定比b點的電勢高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,一質(zhì)量為2m的光滑弧形槽靜止放在足夠長的光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切,一質(zhì)量為m的小物塊從槽上高h處開始下滑,重力加速度為g,下列說法正確的是

A. 物體第一次滑到槽底端時,槽的動能為

B. 物體第一次滑到槽底端時,槽的動能為

C. 在壓縮彈簧的過程中,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒

D. 物塊第一次被彈簧反彈后能追上槽,但不能回到槽上高h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示兩平行金屬板,B板接地,從t=0時刻起AB板接電源,A板電勢隨時間變化圖像如圖乙所示,板間一帶正電粒子(不計重力)由靜止開始在電場力作用下運動,板間距足夠長,則下列說法正確的是( )

A. 粒子在兩板間往復(fù)運動

B. 時粒子速度為零

C. 這段時間內(nèi)粒子的電勢能降低,電場力對粒子做正功

D. 時與 時粒子速度之比為14

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】牛頓思考月球繞地球運行的原因時,蘋果偶然落地引起了他的遐想:拉住月球使它圍繞地球運動的力與拉著蘋果下落的力,是否都與太陽吸引行星的力性質(zhì)相同,遵循著統(tǒng)一的規(guī)律——平方反比規(guī)律?因此,牛頓開始了著名的地檢驗。

1)已知月球與地球的距離約為地球半徑的60倍,如果牛頓的猜想正確,請你據(jù)此計算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a和蘋果下落的加速度g的比值;

2)在牛頓的時代,月球與地球的距離r、月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期T等都能比較精確地測定,請你據(jù)此寫出計算月球公轉(zhuǎn)的向心加速度a的表達式;已知r≈3.84×108 m,T≈2.36×106s,地面附近的重力加速度g9.80 m/s2,請你根據(jù)這些數(shù)據(jù)估算比值;與(1)中的結(jié)果相比較,你能得出什么結(jié)論?

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同步練習(xí)冊答案