【題目】如圖甲所示,空間存在一范圍足夠大、方向垂直于豎直xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。讓質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿xOy平面入射。不計(jì)粒子重力,重力加速度為g。
(1)若該粒子沿y軸負(fù)方向入射后,恰好能經(jīng)過(guò)x軸上的A(a,0)點(diǎn),求粒子速度的大小。
(2)若該粒子以速度v沿y軸負(fù)方向入射的同時(shí),一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。
(3)如圖乙所示,在此空間再加入沿y軸負(fù)方向、大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),讓該粒子改為從O點(diǎn)靜止釋放,研究表明:粒子在xOy平面內(nèi)將做周期性運(yùn)動(dòng),其周期,且在任一時(shí)刻,粒子速度的水平分量與其所在位置的y軸坐標(biāo)絕對(duì)值的關(guān)系為。若在粒子釋放的同時(shí),另有一不帶電的小球從x軸上方某一點(diǎn)平行于x軸向右拋出,二者經(jīng)過(guò)時(shí)間恰好相遇,求小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)。
【答案】(1)(2)
(3)
【解析】
試題分析:(1)由題意可知,粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為,有:
洛倫茲力提供向心力,有:
解得:
(2)洛倫茲力提供向心力,又有:
解得:
粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為,有:
則相遇時(shí)間為:
在這段時(shí)間內(nèi)粒子轉(zhuǎn)動(dòng)的圓心角為,有:
如圖3所示,相遇點(diǎn)的縱坐標(biāo)絕對(duì)值為:
小球跑出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:
(3)相遇時(shí)間,
由對(duì)稱(chēng)性可知相遇點(diǎn)在第二個(gè)周期運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)
設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),離軸的距離為,水平速度為
由動(dòng)能定理,有:
聯(lián)立解得:
故小球拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)將力傳感器固定在小車(chē)上,然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上,用來(lái)測(cè)量繩對(duì)小車(chē)的拉力,探究在小車(chē)以及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系,根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a-F圖像。
(1)圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是:_______________。
(2)本實(shí)驗(yàn)中是否仍需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量___________(填“是”或“否”);
(3)由圖像求出小車(chē)和傳感器的總質(zhì)量為_(kāi)______kg。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】A和B兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的V-t圖象如圖所示。已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 兩物體從同一地點(diǎn)出發(fā)
B. 出發(fā)時(shí)B在A前3m處
C. 3s末兩個(gè)物體相遇后,兩物體可能再相遇
D. 運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B的加速度小于A的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑長(zhǎng)度為4L、橫截面積為S的汽缸A、B,A水平、B豎直固定,之間由一段容積可忽略的細(xì)管相連,整個(gè)裝置置于溫度27℃、大氣壓為p0的環(huán)境中,活塞C、D的質(zhì)量及厚度均忽略不計(jì)。原長(zhǎng)3L、勁度系數(shù)的輕彈簧,一端連接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的O點(diǎn)。開(kāi)始活塞D距汽缸B的底部為3L.后在D上放一質(zhì)量為的物體。求:
①穩(wěn)定后活塞D下降的距離;
②改變汽缸內(nèi)氣體的溫度使活塞D再回到初位置,則氣體的溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?/span>?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“嫦娥二號(hào)”于2010年10月1日18時(shí)59分57秒在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,點(diǎn)火后1533秒時(shí),火箭將加速到10.9km/s,這個(gè)速度就是奔月速度。此時(shí),“嫦娥二號(hào)”在某一高度完成星箭分離,并獲得了圓滿成功。下列說(shuō)法正確的是
A. 研究衛(wèi)星繞月球運(yùn)行時(shí),不能把衛(wèi)星看成質(zhì)點(diǎn)
B. 奔月速度10.9km/s是指平均速度
C. 描述火箭的運(yùn)動(dòng)要以火箭本身作為參考系
D. 18時(shí)59分57秒表示的是時(shí)刻
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,斜面傾角為37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),一木塊從斜面頂端A由靜止開(kāi)始下滑,當(dāng)滑到B時(shí)進(jìn)入水平面滑行到C點(diǎn)停止.已知木塊與斜面和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,AB和BC間的距離相等,且為S.不計(jì)木塊從斜面底端進(jìn)入水平面時(shí)的機(jī)械能損失.
(1)木塊與斜面和水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?
(2)若S=5m,則木塊剛進(jìn)入水平面時(shí)的速度是多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50 Hz。
(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做_________;
A.是為了使釋放小車(chē)后,小車(chē)能勻加速下滑 |
B.是為了增大小車(chē)下滑的加速度 |
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車(chē)做的功 |
D.可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng) |
(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……合并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車(chē)?yán)酵晃恢迷籴尫。把?/span>1次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W1;第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W1……橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而使小車(chē)獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。根據(jù)第四次實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶(如圖所示),可求得小車(chē)最終獲得的速度為_______m/s。(保留三位有效數(shù)字)
(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W-v圖象如圖所示,根據(jù)圖線形狀,可知對(duì)W與v的關(guān)系符合實(shí)際的是圖_______。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,一圓形金屬環(huán)與兩固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),環(huán)的圓心與兩導(dǎo)線距離相等,環(huán)的直徑小于兩導(dǎo)線間距。兩導(dǎo)線中通有大小相等、方向向下的恒定電流。若
A.金屬環(huán)向上運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/span>
B.金屬環(huán)向下運(yùn)動(dòng),則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?/span>
C.金屬環(huán)向左側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向
D.金屬環(huán)向右側(cè)直導(dǎo)線靠近,則環(huán)上的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,A、C兩點(diǎn)分別位于x軸和y軸上,∠OCA=30°,OA的長(zhǎng)度為L.在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,以平行于y軸的方向從OA邊射入磁場(chǎng).已知粒子從某點(diǎn)入射時(shí),恰好垂直于OC邊射出磁場(chǎng),且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0.不計(jì)重力.
(1) 求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
(2) 若粒子先后從兩不同點(diǎn)以相同的速度射入磁場(chǎng),恰好從OC邊上的同一點(diǎn)射出磁場(chǎng),求該粒子這兩次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之和.
(3) 若粒子從某點(diǎn)射入磁場(chǎng)后,其運(yùn)動(dòng)軌跡與AC邊相切,且在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0,求粒子此次入射速度的大小.
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