【題目】如圖所示,P、Q是相距為d的水平放置的兩平行金屬板,P、Q間有垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B1的勻強磁場,MN是豎直放置的兩平行金屬板,用導(dǎo)線將P與M相連,將Q與N相連,X是平行于M和N的豎直絕緣擋板,Y是平行于M和N的熒光屏,X、M、N、Y的中間各有一個小孔,所有小孔在同一水平軸線上,熒光屏的右側(cè)有垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強度為B2的勻強磁場,現(xiàn)有大量的等離子體(等離子體中的正負離子電荷量的大小均為q,質(zhì)量均為m)以相同的速度垂直于磁場水平向右射入金屬板P、Q之間.現(xiàn)忽略電場的邊緣效應(yīng),不計等離子體的重力,兩對極板間形成的電場均可視為勻強電場.求:
(1)若在熒光屏Y上只有一個亮點,則等離子體的初速度v0必須滿足什么條件;
(2)若等離子體以初速度v0射入磁場,且在熒光屏上有兩個亮點,則正、負兩種電荷形成的亮點到熒光屏上小孔的距離之比是多少?
【答案】(1)v0≤ (2)
【解析】
試題分析: (1)由于帶電粒子偏轉(zhuǎn),P、Q極板上將帶上電荷,設(shè)電壓為U,則極板M、N間的電壓也為U,當帶電粒子在P、Q極板間做勻速運動時
有qv0B1=q
若在熒光屏Y上只有一個亮點,則負電荷不能通過極板,M、N板間應(yīng)滿足
qU≥mv
解得v0≤
(2)熒光屏上有兩個亮點,則v0>
在此條件下,qv0B1=q,得U=dB1v0
對正電荷,設(shè)其到達勻強磁場B2時的速度為v1,則
Uq=mv-mv
設(shè)做圓周運動的半徑為R1,則
qv1B2=
得R1=
對負電荷,設(shè)其到達勻強磁場B2時的速度為v2,則
-Uq=mv-mv
設(shè)做圓周運動的半徑為R2,則
qv2B=
得R2=
所以,正、負兩種電荷形成的亮點到熒光屏上小孔的距離之比為==
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【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,第一、二、四象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向里,第三象限內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外.P(-L,0)、Q(0,-L)為坐標軸上的兩個點.現(xiàn)有一電子從P點沿PQ方向射出,不計電子的重力( )
A.若電子從P點出發(fā)恰好經(jīng)原點O第一次射出磁場分界線,則電子運動的路程一定為
B.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程一定為πL
C.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程一定為2πL
D.若電子從P點出發(fā)經(jīng)原點O到達Q點,則電子運動的路程可能為πL,也可能為2πL
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【題目】一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷下列哪些過程,其壓強有可能回到初始壓強的是( )
A. 先等容降溫,后等溫壓縮
B. 先等容降溫,后等溫膨脹
C. 先等容升溫,后等溫膨脹
D. 先等容升溫,后等溫壓縮
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【題目】自由落體運動的加速度叫做______________或_______________。一般取值g=_____________,在課本必修1中,如果沒有特別說明,都按g=10 m/s2進行計算。
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【題目】一帶負電的粒子只在電場力作用下沿x軸正方向運動,其電勢能EP隨位移x變化的關(guān)系如圖所示,其中0-x2段是關(guān)于直線x=x1對稱的曲線,x2~x3段是直線,則下列說法正確的是( )
A. x1處電場強度最小,但不為零
B. 粒子在0~x2段做勻變速運動,x2~x3段做勻速直線運動
C. 在0、x1、x2、x3處電勢φ0、φ1、φ2、φ3的關(guān)系為φ3>φ2=φ0>φ1
D. x2~x3段是勻強電場
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【題目】萬有引力定律揭示了天體運行規(guī)律與地上物體運動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性.
(1)用彈簧秤稱量一個相對于地球靜止的小物體的重量,隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果.已知地球質(zhì)量為M,自轉(zhuǎn)周期為T,萬有引力常量為G.將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體,不考慮空氣的影響.設(shè)在地球北極地面稱量時,彈簧秤的讀數(shù)為F0.
a.若在北極上空高出地面h處稱量,彈簧秤讀數(shù)為F1,求比值的表達式,并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字);
b.若在赤道地面稱量,彈簧秤讀數(shù)為F2,求比值的表達式.
(2)設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑為RS和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的1.0%,而太陽和地球的密度均勻且不變,僅考慮太陽和地球之間的相互作用,以現(xiàn)實地球的1年為標準,計算“設(shè)想地球”的1年將變?yōu)槎嚅L?
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【題目】關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說法正確的是( )
A.導(dǎo)體的電阻僅由導(dǎo)體兩端的電壓決定
B.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下僅由長度和橫截面積決定
C.導(dǎo)體的電阻在一定溫度下由導(dǎo)體的長度、粗細及材料決定
D.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體所通電流的大小有關(guān)
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【題目】如圖所示,物塊A和圓環(huán)B用繞過定滑輪的輕繩連接在一起,圓環(huán)B套在光滑的豎直固定桿上,開始時連接B的繩子處于水平.零時刻由靜止釋放B,經(jīng)時間t,B下降h,此時,速度達到最大.不計滑輪摩擦和空氣的阻力,則
A. t時刻B的速度大于A的速度
B. t時刻B受到的合力等于零
C. 0~t過程A的機械能增加量大于B的機械能減小量
D. 0~t過程A的重力勢能增加量大于B的重力勢能減小量
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【題目】如圖所示,一小球質(zhì)量為m,用長為L的懸線固定于O點正下方處釘有一根長釘,把懸線沿水平方向拉直后無初速度地釋放小球,當懸線碰到釘子的瞬間,下列說法錯誤的是
A. 小球的向心加速度突然增大
B. 小球的角速度突然增大
C. 小球的速度突然增大
D. 懸線的張力突然增大
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