(14分)如圖甲所示,在xOy坐標(biāo)平面y軸左側(cè)有一速度選擇器,速度選擇器中的勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向下,兩板間的電壓為U,距離為d;勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里。xOy坐標(biāo)平面的第一象限(包括x、y軸)內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BO、方向垂直于xOy平面且隨時(shí)間做周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖乙所示(磁場(chǎng)方向垂直xOy平面向里的為正)。一束比荷不同的帶正電的粒子恰能沿直線通過(guò)速度選擇器,在t=0時(shí)刻從坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直射人周期性變化的磁場(chǎng)中。部分粒子經(jīng)過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)變化周期TO后,速度方向恰好沿x軸正方向。不計(jì)粒子的重力,求:
(1)粒子進(jìn)入周期性變化的磁場(chǎng)的速度”;
(2)請(qǐng)用三角板和圓規(guī)作出經(jīng)一個(gè)磁場(chǎng)變化周期TO后,速度方向恰好沿x軸正方向,且此時(shí)縱坐標(biāo)最大的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,并求出這種粒子的比荷上;
(3)在(2)中所述的粒子速度方向恰好沿x軸正方向時(shí)的縱坐標(biāo)y。
(1)(2)(3)
【解析】2
試題分析:(1)粒子沿直線通過(guò)速度選擇器,即受力平衡,
得
(2)根據(jù)磁場(chǎng)的周期性變化,粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)軌跡也是對(duì)稱的,只要沒(méi)有離開(kāi)磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)一個(gè)磁場(chǎng)變化周期后速度都會(huì)沿X軸正向,即與初速度方向同。恰好不離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),縱坐標(biāo)最大,如下圖
設(shè)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R,則根據(jù)上圖中幾何關(guān)系得,即
設(shè)粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期為T,則有
所以
根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有圓周運(yùn)動(dòng)的周期
整理可得
(3)有幾何關(guān)系可得
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)
整理得
考點(diǎn):帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
π2(L0+
| ||
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π2(L0+
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解
7gl0 |
2mg |
q |
|
l0 |
4 |
gR |
1 |
4 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
(14分) (1)如圖甲所示,三棱鏡的橫截面是一直角三角形,∠A=90°,∠B=30°,∠C=60°,已知棱鏡材料的折射率為,底邊BC涂黑,一細(xì)束入射光沿平行于底邊BC的方向入射,經(jīng)AB面折射到AC面,則此束光能否從AC面射出?
(2)如圖乙,把兩個(gè)頂角分別為∠A1 = 60°和∠A2 = 30°的棱鏡膠合在一起, DC邊水平放置,兩個(gè)棱鏡材料的折射率與入射光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系為:
, =1.1, = 1×105nm2
, =1.3, = 5×104nm2
①發(fā)現(xiàn)波長(zhǎng)0的光線從任何方向入射,經(jīng)過(guò)AC面時(shí)不發(fā)生偏折,求此波長(zhǎng)0 ,并求棱鏡ACD和棱鏡ACB對(duì)此光束的折射率n1和n2;
②在圖乙中波長(zhǎng)為0 和波長(zhǎng)為400nm紫光沿圖示相同方向射向AD邊,設(shè)二種波長(zhǎng)不同的光線都從BC面出射,其中波長(zhǎng)0的光線從BC面出射后與DC平行,在圖乙中定性畫出二種色光的光路。(忽略一切反射)
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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第四章第3單元物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
(14分)在如圖11所示的裝置中,兩個(gè)光滑的定滑輪的半徑很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的傾角為θ=30°.用一根跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩連接甲、乙兩物體,把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使懸線拉直且偏離豎直方向α=60°.現(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)振動(dòng),當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),甲物體在斜面上均恰好未滑動(dòng).已知乙物體的質(zhì)量為m=1 kg,若取重力加速度g=10 m/s2.試求:
(1)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)懸繩的拉力大小;
(2)甲物體的質(zhì)量及斜面對(duì)甲物體的最大靜摩擦力.
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科目:高中物理 來(lái)源:2011-2012學(xué)年江蘇省高三高考一輪復(fù)習(xí)第四章第3單元物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(14分)在如圖11所示的裝置中,兩個(gè)光滑的定滑輪的半徑很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的傾角為θ=30°.用一根跨過(guò)定滑輪的細(xì)繩連接甲、乙兩物體,把甲物體放在斜面上且連線與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使懸線拉直且偏離豎直方向α=60°.現(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)振動(dòng),當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí),甲物體在斜面上均恰好未滑動(dòng).已知乙物體的質(zhì)量為m=1 kg,若取重力加速度g=10 m/s2.試求:
(1)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)懸繩的拉力大。
(2)甲物體的質(zhì)量及斜面對(duì)甲物體的最大靜摩擦力.
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