【題目】如圖所示,a點距坐標原點的距離為L,坐標平面內(nèi)有邊界過a點和坐標原點0的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直坐標平面向里.有一電子(質(zhì)量為m、電荷量為e)從a點以初速度v0平行x軸正方向射入磁場區(qū)域,在磁場中運行,從x軸上的b點(圖中未畫出)射出磁場區(qū)域,此時速度方向與x軸的正方向之間的夾角為60°,求
(1)磁場的磁感應(yīng)強度
(2)磁場區(qū)域的圓心O1的坐標
(3)電子在磁場中運動的時間.
【答案】
(1)解:粒子運動的軌跡如圖得R=2L
又,洛倫茲力提供向心力,得:
所以:
答:磁場的磁感應(yīng)強度 ;
(2)解:由題意和上圖的幾何關(guān)系可得,過a、O、B三點的圓的圓心在aB連線的中點.所以:
x軸坐標x=aO1sin60°=
y軸坐標為y=L﹣aO1sin60°=
O1點坐標為( )
答:磁場區(qū)域的圓心O1的坐標( )
(3)解:粒子在磁場中飛行時間為:
答:電子在磁場中運動的時間 .
【解析】(1)根據(jù)題意正確畫出粒子運動的軌跡,找出R與L之間的關(guān)系,由洛倫茲力提供向心力的方程可得;(2)由題意和上圖的幾何關(guān)系可得,過a、O、B三點的圓的圓心在aB連線的中點;(3)粒子在磁場中飛行時間為弧度比速度.
【考點精析】利用洛倫茲力對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.
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【題目】圖甲是回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個“D”形金屬盒,在加速帶電粒子時,兩金屬盒置于勻強磁場中,并分別與高頻電源相連.帶電粒子在磁場中運動的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,若忽略帶電粒子在電場中的加速時間,則下列說法中正確的是( )
A.在Ek﹣t圖中應(yīng)有t4﹣t3=t3﹣t2=t2﹣t1
B.高頻電源的變化周期應(yīng)該等于tn﹣tn﹣2
C.要使粒子獲得的最大動能增大,可以增大電源電壓
D.在磁感應(yīng)強度B,“D”形盒半徑、粒子的質(zhì)量m及其電荷量q不變的情況下,粒子的加速次數(shù)越多,粒子的最大動能一定越大
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【題目】在“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,并測定彈簧的勁度系數(shù)”的實驗中,實驗裝置如圖1所示.所用的每個鉤碼的重力相當于對彈簧提供了向右恒定的拉力.實驗時先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度,再將5個鉤碼逐個掛在繩子的下端,每次測出相應(yīng)的彈簧總長度.
(1)有一個同學(xué)通過以上實驗測量后把6組數(shù)據(jù)描點在坐標圖中(如圖2),請作出F-L圖象____.
(2)由此圖象可得出該彈簧的原長L0= ______ cm,勁度系數(shù)k= ______ N/m.
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【題目】如圖甲所示,靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A.某時刻,A受到水平向右的外力F作用,F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,即F=kt,其中k為已知常數(shù).若物體之間的滑動摩擦力(f)的大小等于最大靜摩擦力,且A、B的質(zhì)量相等,則下列圖中可以定性地描述長木板B運動的v﹣t圖象的是( 。
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為的木塊在質(zhì)量為的長木板上向左滑行,木塊同時受到向右的拉力F的作用,長木板處于靜止狀態(tài),已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù),木板與地面間的動摩擦因數(shù)為,則( )
A. 木塊受到木板的摩擦力的大小等于F
B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是
C. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是,方向向右
D. 只要F足夠大,木板就可能運動
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【題目】如圖甲所示,電子源能源源不斷地產(chǎn)生的電子,電子從電子源飛出時的速度可忽略不計,電子離開電子源后進入一加速電壓為U0的加速電場,再沿平行金屬板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場,當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0 , 幅值恒為U0的周期性電壓時,恰好能使所有電子均從兩板間通過.這些電子通過偏轉(zhuǎn)電場的時間為3t0;偏轉(zhuǎn)電場極板右端有足夠大的熒光屏(設(shè)電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,電子的重力可忽略不計),求
(1)平行金屬板的長度l;
(2)平行金屬板的間距d;
(3)電子剛到達熒光屏?xí)r的最大動能和最小動能之比.
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【題目】在課外活動小組進行研究性學(xué)習(xí)的過程中,某研究小組設(shè)計了一個實驗來探究求合力的方法。
(1)用兩只彈簧測力計A、B把小圓環(huán)拉到某一位置O,這時AO、BO間夾角∠AOB<90°,如圖所示,現(xiàn)不改變彈簧測力計A的拉力方向,使其拉力減小,要使小圓環(huán)仍被拉到O點,應(yīng)調(diào)節(jié)彈簧測力計B的拉力大小及β角。在下列調(diào)整方法中,可行的是________。
①增大B的拉力,減小β角 ②增大B的拉力,β角不變
③增大B的拉力,增大β角 ④B的拉力大小不變,增大β角
(2)在這個實驗當中,有同學(xué)認為彈簧測力計的彈簧、掛鉤和連桿的重力會使讀數(shù)有誤差。如圖所示,下列三種操作可以減小這些誤差的是圖________。(填“a”、“b”或“c)”
(a)在豎直狀態(tài)下將橡皮筋從上往下拉,
(b)在豎直狀態(tài)下將橡皮筋從下往上拉,
(c)在水平面上將橡皮筋沿水平方向拉
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的木塊在水平拉力F作用下向右滑行。木板處于靜止狀態(tài),已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2,木板質(zhì)量為M。則 ( )
A. 木塊受到木板的摩擦力的大小為μ1mg,方向水平向左
B. 木板受到地面的摩擦力的大小為μ1mg,方向水平向左
C. 木板受到地面的摩擦力的大小為μ2(M+m)g
D. 無論怎樣改變F的大小,木板都不可能運動
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【題目】質(zhì)量為m的物塊,帶電荷量為+Q,開始時讓它靜止在傾角α=60°的固定光滑絕緣斜面頂端,整個裝置放在水平方向、大小為E= 的勻強電場中,如圖所示,斜面高為H,釋放物塊后,物塊落地時的速度大小為( )
A.2
B.
C.2
D.2
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