【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,在y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN為電場(chǎng)和磁場(chǎng)的邊界,在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板,帶電粒子打到板上即被吸收,一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點(diǎn)O處沿x軸正方向射入電場(chǎng),已知電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 (粒子的重力不計(jì)) .
(1)要使粒子不打到擋板上,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件?
(2)通過(guò)調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可讓粒子剛好通過(guò)點(diǎn)P(6d,0)(圖中未畫(huà)出),求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
【答案】(1) (2)n=3, ;n=4, ;n=5,
【解析】(1)粒子先在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),
x=v0t
d=at2
其中
得
進(jìn)入磁場(chǎng)速度v= =2v0
速度與x軸夾角tanθ= 所以θ=60°
粒子剛好不打到擋板上,軌跡與板相切
設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑為R,洛侖茲力提供向心力
Bvq=
由幾何關(guān)系R=d
得B=
故要使粒子不打到擋板上,B>
(2)粒子再次回到x軸上,沿x軸前進(jìn)的距離
調(diào)節(jié)磁場(chǎng)0<R<d, <△x<
粒子通過(guò)P點(diǎn),回旋次數(shù)n=
n為整數(shù),只能取n=3、n═4和n=5
n=3時(shí),△x=2d此時(shí)磁場(chǎng)
n=4時(shí),△x=1.5d此時(shí)磁場(chǎng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,C1D1E1F1和C2D2E2F2是距離為L的相同光滑導(dǎo)軌,C1D1和E1F1為兩段四分之一圓弧,半徑分別為r1=8r和r2=r。在水平矩形D1E1E2D2內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體棒P、Q的長(zhǎng)度均為L,質(zhì)量均為m,電阻均為R,其余電阻不計(jì),Q停在圖中位置,現(xiàn)將P從軌道最高點(diǎn)無(wú)初速釋放,則:
(1)求導(dǎo)體棒P進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間的速度;
(2)求導(dǎo)體棒P進(jìn)入磁場(chǎng)瞬間,回路中的電流的大小和方向(順時(shí)針或逆時(shí)針);
(3)若P、Q不會(huì)在軌道上發(fā)生碰撞,棒Q到達(dá)E1E2瞬間,恰能脫離軌道飛出,求導(dǎo)體棒P離開(kāi)軌道瞬間的速度;
(4)若P、Q不會(huì)在軌道上發(fā)生碰撞,且兩者到達(dá)E1E2瞬間,均能脫離軌道飛出,求回路中產(chǎn)生熱量的范圍。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小文同學(xué)在探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件時(shí),將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,得到不同軌跡,如圖a、b、c、d為四條運(yùn)動(dòng)軌跡。磁鐵放在位置A時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是____(填軌跡字母代號(hào)),磁鐵放在位置B時(shí),小鋼珠的運(yùn)動(dòng)軌跡是____(填軌跡字母代號(hào))。實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)物體所受合外力的方向跟它的速度方向
______(選填“在”或“不在”)同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,分布半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,電荷量為-q、質(zhì)量為m的帶電粒子從磁場(chǎng)邊緣的A點(diǎn)沿半徑AO方向射入磁場(chǎng),粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)了120°角.求
(1)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r;
(2)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小v;
(3)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】兩個(gè)質(zhì)量分別為2m和m的小木塊a和b(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤(pán)上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L,a、b之間用長(zhǎng)為L的強(qiáng)度足夠大的輕繩相連,木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),開(kāi)始時(shí)輕繩剛好伸直但無(wú)張力,用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說(shuō)法正確的是( )
A. b比a先達(dá)到最大靜摩擦力
B. a、b所受的摩擦力始終相等
C. 是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度
D. 當(dāng)時(shí),a所受摩擦力的大小為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)滑塊用不可伸長(zhǎng)的輕繩通過(guò)滑輪連接(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),分別置于兩個(gè)斜面上并由靜止釋放;若交換兩滑塊位置,再由靜止釋放.則在上述兩種情形中正確的有
A. 質(zhì)量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用
B. 質(zhì)量為m的滑塊均沿斜面向上運(yùn)動(dòng)
C. 繩對(duì)質(zhì)量為m滑塊的拉力均大于該滑塊對(duì)繩的拉力
D. 系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能均守恒
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m、電荷量+q的絕緣小球a,以某一初速度沿水平放置的絕緣板進(jìn)入正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,場(chǎng)強(qiáng)方向如圖所示,若小球a與絕緣地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,已知小球a自A點(diǎn)沿絕緣板做勻速直線運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn)與質(zhì)量為M=2m的不帶電絕緣小球b發(fā)生彈性正碰,此時(shí)原電場(chǎng)立即消失(不計(jì)電場(chǎng)變化對(duì)磁場(chǎng)的影響),磁場(chǎng)仍然不變,若碰撞時(shí),小球a無(wú)電荷量損失,碰撞后,小球a做勻速直線運(yùn)動(dòng)返回A點(diǎn),往返總時(shí)間為t,,AB間距為L,求
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E;
(3)全過(guò)程摩擦力做的功
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】天宮二號(hào)于2016年9月15日成功發(fā)射,它將和隨后發(fā)射的神舟十一號(hào)飛船在空間完成交會(huì)對(duì)接,成為我國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)站.天宮二號(hào)進(jìn)入運(yùn)行軌道后,其運(yùn)行周期為T,距地面的高度為h,已知地球半徑為R,萬(wàn)有引力常量為G。若將天宮二號(hào)的運(yùn)行軌道看做圓軌道,求:
(1) 地球質(zhì)量M;(2) 地球的平均密度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向整直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置兩條平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌MN,導(dǎo)軌同距為L。導(dǎo)軌左端接一電阻R,金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,金屬桿和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),桿與導(dǎo)軌間接觸良好且無(wú)摩擦。現(xiàn)對(duì)金屬桿施加一個(gè)與其垂直的水平方向恒力F使金屬桿從都止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,金屬桿速度大小v、恒力F的功率、金屬桿與導(dǎo)軌形成的回路中磁通量等各量隨時(shí)間變化圖像正確的是
A. B. C. D.
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