【題目】如圖所示,在的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),方向與軸正向相同,在的一、二象限范圍內(nèi)分布站一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于平面向里,F(xiàn)將某質(zhì)量為、電荷量為的正粒子置于原點(diǎn),使其以速度沿軸正方向射入電場(chǎng)。經(jīng)過一段時(shí)間粒子從位置為離開電場(chǎng)上邊緣進(jìn)入磁場(chǎng),若粒子恰好沒有從的邊界離開磁場(chǎng)。(已知,不計(jì)粒子重力),求:
(1)電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度;
(3)粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
沿x軸正方向發(fā)射的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)基本公式列式求解E;粒子沿x軸正方向射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的角度最大,若該粒子進(jìn)入磁場(chǎng)不能打在ab板上,則所有粒子均不能打在ab板上.根據(jù)帶電粒子在電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng),求出進(jìn)入磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度,結(jié)合幾何關(guān)系得出軌道半徑,從而得出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的圓心角,根據(jù)幾何關(guān)系結(jié)合周期公式求解;
解:(1)沿x軸正方向發(fā)射的粒子有:x=1.5d,y=d
由類平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律得:,
而
聯(lián)立可得:
(2)沿x軸正方向發(fā)射的粒子射入磁場(chǎng)時(shí)有:,
聯(lián)立可得:
,方向與水平成,斜向右上方
據(jù)題意知該粒子軌跡恰與上邊緣相切,則其余粒子均達(dá)不到y=2d邊界,由幾何關(guān)系可知:
根據(jù)牛頓第二定律得:
解得:
聯(lián)立可得:
(3)粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間對(duì)應(yīng)的圓心角,由幾何關(guān)系可知圓心角為:
粒子運(yùn)動(dòng)周期為:
則時(shí)間為:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿x軸的負(fù)方向,場(chǎng)強(qiáng)大小為E。在A(d,0)點(diǎn)有一個(gè)靜止的中性微粒,由于內(nèi)部作用,某一時(shí)刻突然分裂成兩個(gè)質(zhì)量均為m、速度等大反向的帶電微粒,其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過一段時(shí)間到達(dá)B(0,-d)點(diǎn)。不計(jì)重力和分裂后兩微粒間的作用。試求:
(1)當(dāng)微粒1到達(dá)B點(diǎn)時(shí),微粒1的速度;
(2)當(dāng)微粒1到達(dá)B點(diǎn)時(shí),兩微粒間的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】荷蘭某研究所推出了2023年讓志愿者登陸火星、建立人類聚居地的計(jì)劃,軌道I貼近火星表面,登陸火星需經(jīng)歷如圖所示的變軌過程,已知引力常量為,對(duì)同一飛船下列說法正確的是
A. 在軌道I上的機(jī)械能大于在軌道II上的機(jī)械能
B. 在軌道II上點(diǎn)的動(dòng)能大于在軌道II上的動(dòng)能
C. 若已知飛船在該軌道I上的運(yùn)行周期,可以推知火星的密度
D. 飛船在點(diǎn)從軌道I變軌到軌道II,需要在點(diǎn)前進(jìn)速度方向噴氣
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在同一條平直公路上行駛的a車和b車,其速度﹣時(shí)間圖象分別為圖中直線a和曲線b,已知t=0時(shí)刻a車與b車在同一位置,t2時(shí)刻a車在b車前方,由圖可知( 。
A. a車與b車一定相遇二次
B. 在t2時(shí)刻b車的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生改變
C. t1到t2時(shí)間內(nèi)兩車之間的距離越來越小
D. 在時(shí)間內(nèi),t1時(shí)刻兩車相距最遠(yuǎn)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,將原線圈接的交流電壓上,副線圈上電阻R和理想交流電壓表并聯(lián)接入電路,現(xiàn)在AB兩點(diǎn)間接入不同的電子元件,則下列說法正確的是
A. 在A、B兩點(diǎn)間接入理想二極管,電壓表讀數(shù)為20V
B. 在A、B兩點(diǎn)間串聯(lián)一只電阻R,穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s
C. 在A、B兩點(diǎn)間接入一只電容器,保持原線圈電壓最大值不變而提高交流電頻率,電壓表讀數(shù)減小
D. 在A、B兩點(diǎn)間接入一只電感線圈,保持原線圈電壓最大值不變而提高交流電頻率,電阻R消耗的電功率減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系.彈簧秤固定在一合適的木板上,桌面的右邊緣固定一個(gè)光滑的定滑輪,細(xì)繩的兩端分別與彈簧秤的掛鉤和礦泉水瓶連接.在桌面上畫出兩個(gè)點(diǎn)P、Q,并測(cè)出P、Q間距d開始時(shí)將木板置于P處,現(xiàn)緩慢向瓶中加水,直到木板剛剛開始運(yùn)動(dòng)為止,記下彈簧秤的示數(shù)F0,以此表示滑動(dòng)摩擦力的大。賹⒛景宸呕卦幉醋,繼續(xù)向瓶中加水后,記下彈簧秤的示數(shù)F1,然后釋放木板,并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到Q處的時(shí)間t.
①木板的加速度可以用d、t表示為a= _____;為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)________.
②改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定加速度a與彈簧秤示數(shù)F1的關(guān)系.下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是(_______)
③用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點(diǎn)是(_________)
A.可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小
B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小
D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的v﹣t圖像.對(duì)于甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( 。
A. 質(zhì)點(diǎn)甲向所選定的正方向運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)乙與甲的運(yùn)動(dòng)方向相反
B. 質(zhì)點(diǎn)甲、乙的速度相同
C. 在相同的時(shí)間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)甲、乙的位移相同
D. 不管質(zhì)點(diǎn)甲、乙是否從同一地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),它們之間的距離一定越來越大
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【題目】“嫦娥四號(hào)”已成功降落月球背面,未來中國還將建立繞月軌道空間站.如圖所示,關(guān)閉動(dòng)力的宇宙飛船在月球引力作用下沿地-月轉(zhuǎn)移軌道向月球靠近,并將與空間站在A處對(duì)接.已知空間站繞月軌道半徑為r,周期為T,萬有引力常量為G,月球的半徑為R,下列說法正確的是( )
A. 宇宙飛船在A處由橢圓軌道進(jìn)入空間站軌道必須點(diǎn)火減速
B. 地-月轉(zhuǎn)移軌道的周期小于T
C. 月球的質(zhì)量為
D. 月球的第一宇宙速度為
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【題目】某興趣小組的同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)電路來比較精確地測(cè)量電阻R(約3kΩ)的阻值。
A.電壓表V1,量程為0~4V,內(nèi)阻為r1=6kΩ
B.電壓表V2,量程為0~10V,內(nèi)阻約為6kΩ
C.滑動(dòng)變阻器R1(0~100Ω),額定電流1A
D.滑動(dòng)變阻器R2(0~500Ω),額定電流0.2A
E.定值電阻R0=6kΩ
F.電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)阻很小
G.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
要求實(shí)驗(yàn)中電表示數(shù)從零調(diào)節(jié),可獲得多組測(cè)量數(shù)據(jù),且電表讀數(shù)不得小于其量程的,測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)操作方便。
(1)由實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)器材有___________(填器材前面的字母序號(hào));
(2)在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電阻的最合理電路圖______________。(電路圖上標(biāo)明所用儀器的代號(hào))
(3)用已知量和測(cè)量的量表示Rx的表達(dá)式RX=___________,說明式中各字母所表示的物理量:___________。
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