如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN,其電阻不計(jì),間距d=0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩金屬棒ab、cd垂直導(dǎo)軌放置,其電阻均為r=0.1Ω,質(zhì)量均為m=0.5kg,與導(dǎo)軌接觸良好,F(xiàn)固定棒ab,使cd在水平恒力F=0.8N的作用下,由靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)。求
(1)棒cd哪端電勢(shì)高?
(2)當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí),棒cd的加速度多大?
(3)棒cd能達(dá)到的最大速度vm。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
下列哪個(gè)說(shuō)法是正確的
A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于平衡狀態(tài) |
B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài) |
C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài) |
D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
光滑絕緣水平面上有一個(gè)帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)正在以速度向右運(yùn)動(dòng)。如果加一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,該質(zhì)點(diǎn)的速度第一次變?yōu)榕c初始時(shí)刻的速度大小相等、方向相反;如果不加勻強(qiáng)磁場(chǎng)而改為加一個(gè)沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),經(jīng)過(guò)相同的一段時(shí)間后,該質(zhì)點(diǎn)的速度也第一次變?yōu)榕c初始時(shí)刻的速度大小相等、方向相反,則所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和所加的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的比值為
A. | B. |
C. | D. |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)如圖所示,在x軸上方有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里,大小為B,x軸下方有一勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,方向與y軸的夾角θ為45°且斜向上方。現(xiàn)有一質(zhì)量為m電量為q的正離子,以速度v0由y軸上的A點(diǎn)沿y軸正方向射入磁場(chǎng),該離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后從x軸上的C點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,該離子經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為45°。不計(jì)離子的重力,設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域和電場(chǎng)區(qū)域足夠大。求:
⑴C點(diǎn)的坐標(biāo);
⑵離子從A點(diǎn)出發(fā)到第三次穿越x軸時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;
⑶離子第四次穿越x軸時(shí)速度的大小及速度方向與電場(chǎng)方向的夾角。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(17分)如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場(chǎng)可看作均勻的,且兩板外無(wú)電場(chǎng),板長(zhǎng)L="0.2" m,板間距離d="0.2" m。在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場(chǎng)中,已知每個(gè)粒子速度v0=105 m/s,比荷q/m=108 C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場(chǎng)可視作是恒定不變的.
(1)試求帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的最大速度;
(2)證明:在任意時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離為定值,寫出該距離的表達(dá)式;
(3)從電場(chǎng)射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后又射出磁場(chǎng),求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間和最短時(shí)間.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直平面內(nèi),管口B、C的連線是水平直徑.現(xiàn)有一帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球進(jìn)入管口開(kāi)始,整個(gè)空間中突然加上一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)力在豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運(yùn)動(dòng)軌跡經(jīng)過(guò)A點(diǎn).設(shè)小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中帶電量沒(méi)有改變,重力加速度為g,求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大;
(2)小球受到的電場(chǎng)力的大;
(3)小球經(jīng)過(guò)管口C處時(shí)對(duì)圓管壁的壓力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(20分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系中,X軸上方有一個(gè)圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),x軸下方分布有斜向左上與Y軸方向夾角θ=45°的勻強(qiáng)電場(chǎng);在x軸上放置有一擋板,長(zhǎng)0.16m,板的中心與O點(diǎn)重合。今有一帶正電粒子從y軸上某點(diǎn)P以初速度v0=40m/s與y軸負(fù)向成45°角射入第一象限,經(jīng)過(guò)圓形有界磁場(chǎng)時(shí)恰好偏轉(zhuǎn)90°,并從A點(diǎn)進(jìn)入下方電場(chǎng),如圖所示。已知A點(diǎn)坐標(biāo)(0.4m,0),勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=T,粒子的荷質(zhì)比C/kg,不計(jì)粒子的重力。問(wèn):
(1)帶電粒子在圓形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),軌跡半徑多大?
(2)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少?
(3)為使粒子出電場(chǎng)時(shí)不打在擋板上,電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么要求?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,坐標(biāo)平面的第I象限內(nèi)存在大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),足夠長(zhǎng)的擋板MN垂直x軸放置且距離點(diǎn)O為d.第Ⅱ象 限內(nèi)存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).磁感應(yīng)強(qiáng) 度為B。一質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子(重力忽略不計(jì))若自距原點(diǎn)O為L(zhǎng)的A點(diǎn)以一定的 速度垂直x軸進(jìn)入磁場(chǎng),則粒子恰好到達(dá)O點(diǎn)而不進(jìn)入電場(chǎng),F(xiàn)該粒子仍從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)但初速 度大小為原來(lái)的4倍為使粒子進(jìn)人電場(chǎng)后能垂直到達(dá)擋板MN上,求
(1)粒子第一次從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),速度的大。
(2)粒子第二次從A點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),速度方向與x軸正向間的夾角大小
(3)粒子打到擋板上時(shí)的速度大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖(a)所示,有兩級(jí)光滑的絕緣平臺(tái),高一級(jí)平臺(tái)距離絕緣板的中心O的高度為h,低一級(jí)平臺(tái)高度是高一級(jí)平臺(tái)高度的一半.絕緣板放在水平地面上,板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,一輕質(zhì)彈簧一端連接在絕緣板的中心,另一端固定在墻面上。邊界GH左邊存在著正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化情況如圖(b)所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電的小球從高一級(jí)平臺(tái)左邊緣以一定初速滑過(guò)平臺(tái)后在t=0時(shí)刻垂直于邊界GH進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)中,設(shè)小球剛進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)時(shí)磁場(chǎng)方向向外且為正值.小球做圓周運(yùn)動(dòng)至O點(diǎn)處恰好與絕緣板發(fā)生彈性碰撞,碰撞后小球立即垂直于邊界GH返回并滑上低一級(jí)平臺(tái),絕緣板從C開(kāi)始向右壓縮彈簧的最大距離為S到達(dá)D,求:
⑴ 磁場(chǎng)變化的周期T;
⑵ 小球從高一級(jí)平臺(tái)左邊緣滑出的初速度v;
⑶ 絕緣板的質(zhì)量M;
⑷ 絕緣板壓縮彈簧具有的彈性勢(shì)能EP.
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