【題目】 “太空粒子探測(cè)器”是由加速、偏轉(zhuǎn)和收集三部分組成,其原理可簡(jiǎn)化如下:如圖1所示,輻射狀的加速電場(chǎng)區(qū)域邊界為兩個(gè)同心平行半圓弧面,圓心為O,外圓弧面AB的電勢(shì)為 ,內(nèi)圓弧面CD的電勢(shì)為,足夠長(zhǎng)的收集板MN平行邊界ACDB,ACDB與MN板的距離為L(zhǎng).假設(shè)太空中漂浮著質(zhì)量為m,電量為q的帶正電粒子,它們能均勻地吸附到AB圓弧面上,并被加速電場(chǎng)從靜止開(kāi)始加速,不計(jì)粒子間的相互作用和其它星球?qū)αW拥挠绊懀豢紤]過(guò)邊界ACDB的粒子再次返回。
(1)求粒子到達(dá)O點(diǎn)時(shí)速度的大;
(2)如圖2所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長(zhǎng))和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向內(nèi),則發(fā)現(xiàn)均勻吸附到AB圓弧面的粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后最多有能打到MN板上,求所加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)如圖3所示,在PQ(與ACDB重合且足夠長(zhǎng))和收集板MN之間區(qū)域加一個(gè)垂直MN的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的方向如圖所示,大小,若從AB圓弧面收集到的某粒子經(jīng)O點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后到達(dá)收集板MN離O點(diǎn)最遠(yuǎn),求該粒子到達(dá)O點(diǎn)的速度的方向和它在PQ與MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
【答案】(1);(2);
【解析】
試題分析:解:(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速時(shí),電場(chǎng)力做功,得:
(2)從AB圓弧面收集到的粒子有能打到MN板上,則上端剛好能打到MN上的粒子與MN相切,則入射的方向與OA之間的夾角是,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲,軌跡圓心角。
根據(jù)幾何關(guān)系,粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑:
由洛倫茲力提供向心力得:
聯(lián)合解得:
(3)如圖粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡與MN相切時(shí),切點(diǎn)到O點(diǎn)的距離最遠(yuǎn),
這是一個(gè)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程。
建立如圖坐標(biāo).
若速度與x軸方向的夾角為角
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列哪些不是紫外線的作用( 。
A. 熒光效應(yīng) B. 促進(jìn)人體合成維生素D
C. 殺死多種細(xì)菌 D. 遙控電視機(jī)和錄象機(jī)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度如圖所示,場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸平行,規(guī)定沿x軸正方向?yàn)檎回?fù)點(diǎn)電荷從坐標(biāo)原點(diǎn)O以一定的初速度沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)電荷到達(dá)x2位置速度第一次為零,在x3位置第二次速度為零,不計(jì)粒子的重力.下列說(shuō)法正確的是
A.點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2,再運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中,速度先均勻減小再均勻增大,然后減小再增大
B.點(diǎn)電荷從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x2,再運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中,加速度先減小再增大,然后保持不變
C.O點(diǎn)與x2和O點(diǎn)與x3電勢(shì)差UOx2= UOx3
D.點(diǎn)電荷在x2、x3位置的電勢(shì)能最小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物理學(xué)思想方法的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 在研究瞬時(shí)速度時(shí),用到了極限的思想
B. 在研究力的合成實(shí)驗(yàn)中,用到了等效替代法
C. 研究物體微小形變的時(shí)候,用到了控制變量法
D. 在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,推導(dǎo)位移時(shí)間關(guān)系式時(shí)用到了微元法
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】【3-3】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,體積不變時(shí),溫度越高,氣體的壓強(qiáng)就越大
B. 空調(diào)機(jī)既能致熱又能致冷,說(shuō)明熱傳遞不存在方向性
C. 把一枚針?lè)旁谒嫔希鼤?huì)浮在水面上,這是水表面存在表面張力的緣故
D. 分子間的引力和斥力是不能同時(shí)存在的,有引力就不會(huì)有斥力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】【3-4】如圖所示,S1、S2是兩個(gè)相干波源,它們振動(dòng)同步且振幅相同,實(shí)線和虛線分別表示在某一時(shí)刻它們所發(fā)出的波的波峰和波谷,關(guān)于圖中所標(biāo)的a、b、c、d四點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的有( )
A. 該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,b、c質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng),d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)既不是最強(qiáng)也不是最弱
B. 該時(shí)刻a質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)最弱,b、c、d質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)都最強(qiáng)
C. a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最弱的, b、c、d質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)始終是最強(qiáng)
D. 再過(guò)T/4后的時(shí)刻a、b、c、d三個(gè)質(zhì)點(diǎn)都將處于各自的平衡位置
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】從某一高度處同時(shí)釋放一片羽毛和一個(gè)玻璃球,玻璃球先于羽毛到達(dá)地面,這說(shuō)明
A. 質(zhì)量大的物體下落得更快
B. 密度大的物體下落得更快
C. 受阻力小的物體下落得更快
D. 玻璃球的平均速度比羽毛的大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以不利用公式計(jì)算就能直接得到的物理量是( 。
A. 時(shí)間間隔 B. 加速度 C. 速率 D. 平均速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 有滑動(dòng)摩擦力作用的兩物體間不一定有彈力
B. 滑動(dòng)摩擦力總是與物體的重力成正比
C. 滑動(dòng)摩擦力總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)
D. 滑動(dòng)摩擦力總是與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反
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