【題目】如圖,兩平行金屬板A、B間電勢(shì)差U=5×104V,在B板右側(cè)有兩個(gè)方向不同但寬度相同的有界磁場(chǎng)Ⅰ、Ⅱ,它們寬度為d1=d2=6.25m,磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1=2.0T、B2=4.0T,方向如圖中所示,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1.0×10﹣8kg、電荷量q=1.6×10﹣6C、重力忽略不計(jì)的粒子從A板的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過加速后恰好從B板的小孔Q處飛出。試求:
(1)帶電粒子從加速電場(chǎng)Q處飛出時(shí)的速度v的大。
(2)帶電粒子穿過磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ所用的時(shí)間t;
(3)若d1的寬度不變,改變d2的寬度,要使粒子不能從Ⅱ區(qū)飛出磁場(chǎng),則d2的寬度至少為多大?
【答案】(1)4.0×103 m/s (2)s (3)9.375 m
【解析】
(1)粒子在電場(chǎng)中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有:
解得:v=4.0×103 m/s
(2)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖,設(shè)粒子在磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,由洛倫茲力提供向心力得:
代入數(shù)據(jù)解得:r=12.5 m
設(shè)粒子在Ⅰ區(qū)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角為θ,則:
所以θ=30°
粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)周期
則粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)間
解得:;
(3)設(shè)粒子在Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,則有:
解得:R=6.25 m
要使粒子不能從Ⅱ區(qū)飛出磁場(chǎng),粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡與磁場(chǎng)邊界相切時(shí),
由圖可知Ⅱ區(qū)磁場(chǎng)的寬度至少為:
d2=R+Rcos 60°=1.5R=9.375 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為學(xué)校的應(yīng)急供電系統(tǒng),由交流發(fā)電機(jī)和副線圈匝數(shù)可調(diào)的理想降壓變壓器組成.發(fā)電機(jī)中矩形線圈所圍的面積為S,匝數(shù)為N,電阻不計(jì),它可繞水平軸OO在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).矩形線圈通過滑環(huán)連接降壓變壓器,滑動(dòng)觸頭P上下移動(dòng)時(shí)可改變輸出電壓,R0表示輸電線的電阻.以線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),下列判斷正確的是
A. 發(fā)電機(jī)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSsint
B. 當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向下移動(dòng)時(shí),變壓器原線圈兩端的電壓將升高
C. 當(dāng)用電量增加時(shí),為使用戶電壓保持不變,滑動(dòng)觸頭P應(yīng)向上滑動(dòng)
D. 若發(fā)電機(jī)線圈某時(shí)刻處于圖示位置,變壓器原線圈兩端的電壓瞬時(shí)值最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,小球甲從A點(diǎn)水平拋出,同時(shí)將小球乙從B點(diǎn)自由釋放,兩小球先后經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度大小相等,方向夾角為30°,已知B、C高度差為h,兩小球質(zhì)量相等,不計(jì)空氣阻力,由以上條件可知
A. 小球甲作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為
B. 甲、乙兩小球到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間之比為
C. A、B兩點(diǎn)高度差為
D. 兩小球在C點(diǎn)時(shí)重力的瞬時(shí)功率大小相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一光束包含兩種不同頻率的單色光,從空氣射向兩面平行玻璃磚的上表面,玻璃磚下表面有反射層,光束經(jīng)兩次折射和一次反射后,從玻璃磚上表面分為a、b兩束單色光射出。下列說法正確的是
A. a光的頻率大于b光的頻率 B. 光束a在空氣中的波長(zhǎng)較大
C. 出射光束a、b一定相互平行 D. a、b兩色光都是偏振光
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】衛(wèi)星電話在搶險(xiǎn)救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用.第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用地球同步衛(wèi)星,不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū).第三代海事衛(wèi)星采用地球同步衛(wèi)星和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案,它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成.中軌道衛(wèi)星高度為10354千米,分布在幾個(gè)軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角),在這個(gè)高度上,衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為6小時(shí).則下列判斷正確的是( )
A. 中軌道衛(wèi)星的角速度小于地球同步衛(wèi)星
B. 中軌道衛(wèi)星的線速度小于地球同步衛(wèi)星
C. 如果某一時(shí)刻中軌道衛(wèi)星、地球同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上,那么經(jīng)過6小時(shí)它們?nèi)栽谕恢本上
D. 在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點(diǎn)的正上方24小時(shí)后,該衛(wèi)星仍在地面該點(diǎn)的正上方
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【題目】如圖,一理想變壓器原副線圈匝數(shù)比為4︰1,原線圈兩端接入一正弦交流電源;副線圈電路中R為負(fù)載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表。下列結(jié)論正確的是( )
A. 若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的有效值為24V
B. 若輸入電壓不變,負(fù)載電阻的阻值減少到原來的1/2,則輸入功率增加到原來的2倍
C. 若輸入電壓不變,副線圈匝數(shù)增加到原來的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來的一半
D. 若保持負(fù)載電阻阻值不變,輸入電壓增加到原來的2倍,則輸出功率增加到原來的4倍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為mA、mB,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),重力加速度g。求:
(1)物塊B剛要離開C時(shí)物塊A的加速度a
(2)從開始到此時(shí)物塊A的位移d。
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【題目】一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5:1,原線圈輸入電壓的變化規(guī)律如圖甲所示,副線圈所接電路如圖乙所示,燈泡L1、L2完全相同,閉合開關(guān)S,燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是( )
A. 燈泡的額定電壓為62V
B. 副線圖輸出電壓的頻率為50Hz
C. 開關(guān)S斷開,原、副線圈的電流減小
D. 開關(guān)S斷開,燈泡L1變暗
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【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:3,兩端共接有六只相同的小燈泡L1、L2、L3、L4、L5和L6(電阻恒定不變),變壓器的原線圈接有輸出電壓U恒定的交流電源,六只小燈泡均發(fā)光。下列說法正確的是( )
A. L1、L2、L3三只燈泡亮度一定相同
B. 小燈泡L2一定比L4亮
C. 交流電源輸出電壓U是小燈泡L4兩端電壓的4.5倍
D. L1消耗的功率是L2消耗燈泡的2.25倍
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