【題目】如圖所示,足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置,間距為L。A1、A2上各有位置正對的小孔P、Q。兩板間存在兩個方向都垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,水平面PQ和MN分別是兩個磁場區(qū)的理想邊界面。擋板A1的左側(cè)是方向水平向右的勻強(qiáng)電場,質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從電場中的O點(diǎn)以大小為v0的初速度豎直向上射出,運(yùn)動一段時間后從小孔P進(jìn)入Ⅰ區(qū),此時速度方向與豎直方向的夾角θ = 60。粒子進(jìn)入Ⅰ區(qū)運(yùn)動之后,從PQ邊界上的 C1點(diǎn)第一次離開Ⅰ區(qū),C1點(diǎn)與擋板A1的距離為d,然后進(jìn)入沒有磁場的區(qū)域運(yùn)動,從MN邊界上的D1點(diǎn)(圖中未畫出)第一次進(jìn)入Ⅱ區(qū),D1點(diǎn)與擋板A1的距離為。不計重力,碰到擋板的粒子不予考慮。
(1)求勻強(qiáng)電場中O、P兩點(diǎn)間的電勢差U和Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大;
(2)已知,最后粒子恰好從小孔Q射出,求Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小可能是哪些值?
【答案】(1)(2)、、
【解析】(1)粒子從O點(diǎn)運(yùn)動到P點(diǎn)過程,由動能定理得
①
在P點(diǎn)速度滿足
v0=vcosθ②
解得O、P兩點(diǎn)間的電勢差③
粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)做圓周運(yùn)動,有 ④
粒子運(yùn)動情況如圖,可得2r1cosθ=d⑤
解得Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度⑥
(2)粒子在Ⅱ區(qū)內(nèi)做圓周運(yùn)動,有⑦
粒子運(yùn)動情況如圖,粒子完成一個完整的周期性運(yùn)動,到達(dá)PQ邊界的C2點(diǎn)時,與擋板A1的距離為 ⑧
即x=4d-r2
先不考慮粒子碰到擋板的情況下,恰好從小孔Q射出,有兩種情況。
①第一種情況是粒子斜向下射出小孔Q,對應(yīng)的條件是
Nx+d=L (n=1,2,3,……) ⑨
將L=13d代入并整理可得
⑩
考慮到r2>0,則n>3
再考慮粒子不能碰到擋板,則需滿足條件 ⑾
可解得
綜合以上條件,可知n只能取4和5兩個值,即r2=d和r2=d⑿
解得Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的兩個可能值是
和⒀
②第二種情況是粒子斜向上射出小孔Q,對應(yīng)的條件是
nx=L (n=1,2,3,……) ⒁
可得 ⒂
考慮到r2>0,則n>3
粒子不能碰到擋板A2,需滿足條件
⒃
解得r2<d
綜合以上條件可知只能取n =4,即r2=d⒄
解得Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的另一個可能值是⒅
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一質(zhì)量為2 kg的物體受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動時的a-t圖象如圖所示,t=0時其速度大小為2 m/s.滑動摩擦力大小恒為2 N,則( )
A. 在t=6 s的時刻,物體的速度為18 m/s
B. 在0~6 s時間內(nèi),合力對物體做的功為400 J
C. 在0~6 s時間內(nèi),拉力對物體的沖量為36 N·s
D. 在t=6 s的時刻,拉力F的功率為200 W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,以直角三角形ABC為邊界的區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,其中∠A=90°,∠B=30°,AC=a,A點(diǎn)的發(fā)射源能向磁場區(qū)域內(nèi)任意方向發(fā)射帶負(fù)電的粒子,粒子的初速度為,粒子的比荷為,粒子初速度的方向與邊界AB的夾角用表示,忽略粒子的重力以及粒子間的相互作用,則
A. 粒子不可能經(jīng)過C點(diǎn)
B. 要使粒子在該場中運(yùn)動的時間最短,則=60°
C. 若<30°,則這些粒子在磁場中運(yùn)動的時間一定相等
D. 這些粒子經(jīng)過邊界BC區(qū)域的長度為a
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】平靜湖面?zhèn)鞑ブ涣兴娌ǎM波),在波的傳播方向上有相距10m的甲、乙兩小木塊隨波上下運(yùn)動,振動幅度為2cm,從甲第1次到達(dá)波峰處開始計時發(fā)現(xiàn)甲第10次到達(dá)波峰恰好經(jīng)歷1min,當(dāng)甲在波峰時,乙在波谷,且兩木塊之間有兩個波峰。下列說法正確的是_______。
A.甲最終有可能和乙相撞
B.該水面波的波速為0.6m/s
C.該水面波的周期為6s
D.當(dāng)甲處于平衡位置時,乙一定也處于平衡位置
E.經(jīng)過20s,甲運(yùn)動的路程為24cm
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,跳臺滑雪運(yùn)動員經(jīng)過一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出,從水平飛出時開始計時,經(jīng)t=3.0s落到斜坡上的A點(diǎn).已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn),斜坡與水平面的夾角θ=37°,運(yùn)動員看成質(zhì)點(diǎn),不計空氣阻力.取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L;
(2)運(yùn)動員離開O點(diǎn)時的速度大小V1及落到A點(diǎn)時的速度大小V2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在絕緣粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物塊,小物塊在Q形成的電場中運(yùn)動到N點(diǎn)靜止,則小物塊從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)的過程中
A. 小物塊所受電場力逐漸減小
B. 小物塊具有的電勢能逐漸最大
C. N點(diǎn)的電勢一定高于M點(diǎn)的電勢
D. 小物塊電勢能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,還有、、的帶電粒子束從小孔處射入速度選擇器,沿直線運(yùn)動的粒子在小孔處射出后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,最終打在兩點(diǎn),則
A. 打在P1點(diǎn)的粒子是
B. 的長度是長度的2倍
C. 粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中運(yùn)動的時間都相等
D. 只有比荷先相同的和才能進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場
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【題目】如圖是一個歐姆表的示意圖,圖中另畫出一根導(dǎo)線和一個電阻箱,已知電源的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5Ω,電流表滿偏電流Ig=10mA,電流表的電阻Rx=7.5Ω,A、B為歐姆表的兩個接線柱,試問:
(1)歐姆表A接線柱應(yīng)接________(填“紅表筆”或“黑表筆”);現(xiàn)用一條導(dǎo)線把A、B直接連起來,當(dāng)可變電阻R1=_________Ω能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流。
(2)調(diào)至滿偏后保持R1的值不變,在A、B間接入電阻箱R2,試計算當(dāng)R2=______Ω時,電流表讀數(shù)I=2mA;當(dāng)R2=______Ω時,電流表讀數(shù)為I=6mA。
(3)由表中數(shù)據(jù)可知?dú)W姆表的刻度_________(填“均勻”或“不均勻”)
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【題目】光滑地面上放一長木板,質(zhì)量為M,木板上表面粗糙且左端放一木塊m,如圖所示,現(xiàn)用水平向右的恒力F拉木塊,使它在木板上滑動且相對地面位移為s(木塊沒有滑下長木板).在此過程中 ( )
A. 若只增大m,則拉力F做功不變
B. 若只增大m,則長木板末動能增大
C. 若只增大M,則小木塊末動能不變
D. 若只增大F,則長木板末動能不變
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