【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi),第一象限的等腰三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(-2h,-h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出,經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O射入第一象限,最后以垂直于PN的方向射出磁場.已知MN平行于x軸,N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h),不計(jì)粒子的重力,求:
(1)電場強(qiáng)度的大小;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;
(3)粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)由幾何關(guān)系可知粒子在豎直電場中水平位移為2h,豎直方向的距離為h,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:2h=v0t
h=at2
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知:Eq=ma
聯(lián)立解得: ;
(2)粒子到達(dá)0點(diǎn),沿+y方向的分速度 ;
速度與x正方向的夾角α滿足
粒子從MP的中點(diǎn)垂直于MP進(jìn)入磁場,垂直于NP射出磁場,粒子在磁場中的速度v=v0;
軌道半徑R=h
由 得: ;
(3)由題意得,帶電粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為45°,故運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ;
粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源,它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射α粒子,α粒子的速度大小都是v0,在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小為,其中q與m分別為α粒子的電量和質(zhì)量;在的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場.ab為一塊很大的平面感光板,放置于處,如圖所示.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無粒子打到ab板上.(不考慮a粒子的重力)
(1)求α粒子剛進(jìn)人磁場時(shí)的動(dòng)能;
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;
(3)將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上?并求出此時(shí)ab板上被α粒子打中的區(qū)域的長度.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波,在t=0時(shí)刻的波形如圖所示.已知波的傳播速度為1m/s,下列說法正確的是( 。
A. 此時(shí)P質(zhì)點(diǎn)正向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
B. 經(jīng)過0.1s,P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的位移可能相同
C. 經(jīng)過0.2 s,Q質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為30cm
D. 經(jīng)過0.4 s,P質(zhì)點(diǎn)向x軸正方向移動(dòng)了40 cm
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )
A.C受到水平面的摩擦力一定為零
B.B受到C的摩擦力可能為零
C.不論B、C間摩擦力大小、方向如何,水平面對C的摩擦力方向一定向左
D.水平面對C的支持力與B、C的總重力大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列為某組同學(xué)的“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)。
(1)請?zhí)暨x合適的電表量程,在下圖1中,完成余下的電路連線。要求小燈泡兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化_____。
(2)根據(jù)上述電路,測量得到了一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并在I-U圖中描點(diǎn)連線后得到如下圖線a。該組同學(xué)為了進(jìn)一步研究溫度對電阻的影響,將小燈泡玻璃敲碎后,使燈絲倒置浸在油杯中(如下圖2所示),使燈絲的溫度在開始階段基本不變,更換電表的量程后,再次完成上述實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。請用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),并作出I-U圖線b_____。
(3)根據(jù)上述的I-U圖像,比較a、b兩條圖線的異同,并說明原因 _______________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng),某裝置可用于氣體中某些有害離子進(jìn)行收集,如圖1所示。Ⅰ區(qū)為加速區(qū),Ⅱ區(qū)為離子收集區(qū),其原理是通過板間的電場或磁場使離子偏轉(zhuǎn)并吸附到極板上,達(dá)到收集的目的。已知金屬極板CE、DF長均為d,間距也為d,AB、CD間的電勢差為U,假設(shè)質(zhì)量為m、電荷量為q的大量正離子在AB極均勻分布。離子由靜止開始加速進(jìn)入收集Ⅱ區(qū)域,Ⅱ區(qū)域板間有勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,離子恰好沿直線通過Ⅱ區(qū)域;且只撤去電場時(shí),恰好無離子從Ⅱ區(qū)域間射出,收集效率(打在極板上的離子占離子總數(shù)的百分比)為100%,(不考慮離子間的相互作用力、重力和極板邊緣效應(yīng))。
(1)求離子到達(dá)Ⅱ區(qū)域速度大小;
(2)求Ⅱ區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小
(3)若撤去Ⅱ區(qū)域磁場,只保留原來的電場,則裝置的收集效率是多少?
(4)現(xiàn)撤去Ⅱ區(qū)域的電場,保留磁場但磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)。假設(shè)AB極上有兩種正離子,質(zhì)量分別為m1、m2,且m1≤4m2,電荷量均為q1,F(xiàn)將兩種離子完全分離,同時(shí)收集更多的離子,需在CD邊上放置一探測板CP(離子必須打在探測板上),如圖2所示。在探測板下端留有狹縫PD,離子只能通過狹縫進(jìn)入磁場進(jìn)行分離,試求狹縫PD寬度的最大值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體,放在一固定斜面上,當(dāng)斜面傾角為30°時(shí)恰能沿斜面勻速下滑.保持斜面傾角為30°,對物體施加一水平向右的恒力F,使物體沿斜面勻速向上滑行(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力).增大斜面傾角,當(dāng)傾角超過某一臨界角θ0 時(shí),則不論水平恒力F多大,都不能使物體沿斜面向上滑行,已知重力加速度為g,試求:
(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)水平恒力F的大;
(3)這一臨界角θ0的大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示三維坐標(biāo)系的z軸方向豎直向上,所在空間存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從z軸上的A點(diǎn)以速度v0沿x正方向水平拋出,A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0,L),重力加速度為g,電場強(qiáng)度,則下列說法中正確的是
A. 小球運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線
B. 小球在xOz平面內(nèi)的分運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)
C. 小球到達(dá)xOy平面時(shí)的速度大小為
D. 小球的運(yùn)動(dòng)軌跡與xOy平面交點(diǎn)的坐標(biāo)為
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【題目】某同學(xué)設(shè)想駕駛一輛“陸地——太空”兩用汽車(如圖),沿地球赤道行駛并且汽車相對于地球速度可以增加到足夠大。當(dāng)汽車速度增加到某一值時(shí),它將成為脫離地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的“航天汽車”。不計(jì)空氣阻力,已知地球的半徑R=6400km。下列說法正確的是( )
A. 汽車在地面上速度增加時(shí),它對地面的壓力增大
B. 當(dāng)汽車速度增加到7.9km/s,將離開地面繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)
C. 此“航天汽車”環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期為1h
D. 在此“航天汽車”上可以用彈簧測力計(jì)測量物體的重力
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