【題目】如圖所示,坐標平面第Ⅰ象限內(nèi)存在水平向左的勻強電場,在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為a=0.3m的垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度為B(大小可調(diào)節(jié)),F(xiàn)有質(zhì)荷比為=4×10-10kg/C的帶正電粒子從x軸上的A點以一定初速度v0垂直x軸射入電場,且以v=4×107m/s,方向與y軸正向成60°的速度經(jīng)過P點進入磁場,OP=OA、OA=0.1m,不計重力。求:
(1)粒子在A點進入電場的初速度v0為多少;
(2)要使粒子不從CD邊界射出,則磁感應強度B的取值范圍;
(3)粒子經(jīng)過磁場后,剛好可以回到A點,則磁感應強度B為多少。
【答案】(1) (2) (3)0.16T
【解析】
(1)根據(jù)粒子在A到P的運動過程只受電場力作用,做類平拋運動,由末速度求解;
(2)根據(jù)幾何關(guān)系由磁場寬度求得粒子做圓周運動的軌道半徑范圍,即可根據(jù)洛倫茲力做向心力求得磁感應強度范圍;
(3)根據(jù)粒子在第四象限做勻速直線運動,由幾何關(guān)系求得粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)位移,從而求得軌道半徑,即可根據(jù)洛倫茲力做向心力求得磁感應強度。
(1)粒子在電場中只受水平向左的電場力作用,故粒子做類平拋運動,那么豎直方向做勻速運動,故有:v0=vcos60°=2×107m/s;
(2)粒子在磁場中只受洛倫茲力作用,故粒子做勻速圓周運動,洛倫茲力做向心力,故有:Bqv=,所以,軌道半徑;
要使粒子不從CD邊界射出,
根據(jù)幾何關(guān)系可得:R+Rcos60°≤a,所以,R≤a=0.2m;
所以,磁感應強度;
(3)粒子離開磁場運動到A的過程做勻速直線運動,故粒子運動軌跡如圖所示,
;
根據(jù)粒子在磁場中做勻速圓周運動可得:粒子出磁場時速度與y軸正方向夾角為60°;
設出磁場處為Q點,則由幾何關(guān)系,
所以,
所以軌道半徑R'=0.1m;
根據(jù)洛倫茲力做向心力可得:
所以,
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【題目】我國首顆由東中校友潘建偉主導的量子衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射。量子衛(wèi)星成功運行后,我國將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。如圖所示,量子衛(wèi)星最后定軌在離地面5×102km的預定圓周軌道,已知地球半徑約為6.4×103km,同步衛(wèi)星距地面約3.6×104km,下列說法正確的是
A. 量子衛(wèi)星的發(fā)射速度可能為7.8km/s
B. 量子衛(wèi)星的環(huán)繞速度小于同步衛(wèi)星的環(huán)繞速度
C. 量子衛(wèi)星的向心加速度小于同步衛(wèi)星的向心加速度
D. 量子衛(wèi)星繞地球的周期小于同步衛(wèi)星繞地球的周期
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【題目】重慶某軍工企業(yè)于2013年1月研制成功一種新材料做成的電阻絲,其電阻穩(wěn)定性非常優(yōu)良,幾乎不隨溫度發(fā)生改變。工程技術(shù)員為了準確測定它的電阻率,進行了如下的測量。
(1)用螺旋測微器測量其直徑如圖1所示,則d=_____mm;
(2)用20分度的游標卡尺測量其長度如圖2所示,則L=_____cm;
(3)用多用電表粗側(cè)其電阻如圖3所示,則Rx=_____Ω。
(4)用伏安法測量導線的電阻,并要多次測量求其平均值,供選用的器材有:
電源E(電動勢為4V);電壓表V(量程為3V,內(nèi)阻約為2kΩ)
電流表A1(量程為0.5mA,內(nèi)阻約為1Ω)電流表A2(量程為0.6A,內(nèi)阻約為10Ω)
滑動變阻器R(最大阻值為20Ω)開關(guān)、導線若干。
①根據(jù)工程技術(shù)人員所設計的電路,電流表應選_____;
②在如圖4中將選用的器材連成符合要求的實驗電路(不得改動圖中已畫出的部分連線)_____。
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【題目】如圖所示,在光滑的水平地面上靜止一木板B。第一次木板B固定在水平地面上,在木板的最右端放置一小木塊A,用大小為F的拉力將小木塊從木板的最右端拉到木板的最左端,設拉力做的功為W1;第二次木板B仍放在光滑水平面上但不固定,還是用大小為F的拉力將小木塊A從木板B的最右端拉到木板的最左端,設該次拉力做的功為W2。已知A、B之間不光滑,則下列關(guān)系正確的是( )
A. W1>W2B. W1=W2
C. W1<W2D. 無法比較
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【題目】如圖所示,兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m,金屬導軌所在的平面與水平面夾角θ=37°,在導軌所在平面內(nèi),分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場.金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個質(zhì)量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上,導體棒恰好靜止.導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好,導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω,金屬導軌電阻不計,g取10m/s2.已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,求:
(1)導體棒受到的安培力大;
(2)導體棒受到的摩擦力。
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【題目】如圖所示為氫原子的能級圖, 已知某金屬的逸出功為 6.44eV,則下列說法正確的是
A. 處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為 12.1eV 的光子而被激發(fā)
B. 用能量為 12.5eV 的電子轟擊處于基態(tài)的氫原子,一定不能使氫原子發(fā)生能級躍遷
C. 用 n=4能級躍遷到 n=1能級輻射的光子照射金屬,從金屬表面逸出的光電子最大初動能為 6.31eV
D. 一群處于 n=4 能級上的氫原子向低能級躍遷時最多產(chǎn)生 4 種譜線
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【題目】如圖所示,在水平面內(nèi)a、b、c分別位于直角三角形的三個頂點上,已知ab= 6m,ac=8m:在t1=0時刻a、b處的振源同時開始振動,它們在同種介質(zhì)中傳播,其振動表達式分別為和,所形成的機械波在水平面內(nèi)傳播,在t=4s時c點開始振動,則________。
A. 兩列波的波長為2m
B. 兩列波的傳播速度大小為2m/s
C. 兩列波相遇后,c點振動加強
D. A的振動頻率1Hz
E. 點的振幅為0.25m
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【題目】請看下圖,質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一水平推力F=8 N,當小車向右運動的速度達到1.5 m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質(zhì)量為m=2 kg的小物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。求:
(1)小物塊放后,小物塊及小車的加速度各為多大?
(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度?
(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少?(取g=10 m/s2)
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【題目】如圖所示,用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。
試驗中,直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是,可以通過僅測量______ 來間接地解決這個問題。
A.小球開始釋放高度h
B.小球拋出點距地面的高度H
C.小球做平拋運動的射程
圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影,實驗時,先讓入射球多次從斜軌上S位置靜止釋放,找到其平均落地點的位置P,測量平拋射程OP,然后,把被碰小球靜止于軌道的水平部分,再將入射小球從斜軌上S位置靜止釋放,與小球相撞,并多次重復。椐據(jù)圖可得兩小球質(zhì)量的大小關(guān)系為_____, (接下來要完成的必要步驟是__________
A.用天平測量兩個小球的質(zhì)量、
B.測量小球開始釋放高度h
C.測量拋出點距地面的高度H
D.分別找到、相碰后平均落地點的位置M、N
E.測量平拋射程OM,ON
若兩球相碰前后的動量守恒,其表達式可表示______________________ (用中測量的量表示)
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