【題目】如圖所示,半徑為L1=2 m的金屬圓環(huán)內(nèi)上、下半圓各有垂直圓環(huán)平面的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B1=T。長(zhǎng)度也為L1、電阻為R的金屬桿ab,一端處于圓環(huán)中心,另一端恰好搭接在金屬環(huán)上,繞著a端沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω=rad/s。通過導(dǎo)線將金屬桿的a端和金屬環(huán)連接到圖示的電路中(連接a端的導(dǎo)線與圓環(huán)不接觸,圖中的定值電阻R1=R,滑片P位于R2的正中央,R2的總阻值為4R),圖中的平行板長(zhǎng)度為L2=2 m,寬度為d=2 m.圖示位置為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在平行板左邊緣中央處剛好有一帶電粒子以初速度v0=0.5 m/s向右運(yùn)動(dòng),并恰好能從平行板的右邊緣飛出,之后進(jìn)入到有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,其磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2,左邊界為圖中的虛線位置,右側(cè)及上下范圍均足夠大。(忽略金屬桿與圓環(huán)的接觸電阻、圓環(huán)電阻及導(dǎo)線電阻,忽略電容器的充放電時(shí)間,忽略帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射的影響,不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及帶電粒子的重力和空氣阻力)求:
(1)在0~4 s內(nèi),平行板間的電勢(shì)差UMN;
(2)帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度;
(3)在上述前提下若粒子離開磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng),則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2應(yīng)滿足的條件。
【答案】(1)﹣1 V (2),速度與水平方向的夾角=45°(3)
【解析】試題分析:(1)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒為
由電路的連接特點(diǎn)知:
由右手定則知:在0~4 s時(shí)間內(nèi),金屬桿ab中的電流方向?yàn)?/span>b→a,則
則在0~4 s時(shí)間內(nèi), , .
(2)粒子在平行板電容器內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),在0~T1/2時(shí)間內(nèi)水平方向
豎直方向, , ,
得,
則粒子飛出電場(chǎng)時(shí)的速度
,所以該速度與水平方向的夾角θ=45°.
(3)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由,得
由幾何關(guān)系及粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知, 時(shí)離開磁場(chǎng)后不會(huì)第二次進(jìn)入電場(chǎng),即.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為氫原子能級(jí)的示意圖,現(xiàn)有大量的氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),當(dāng)向低能級(jí)躍遷時(shí)輻射出若干不同頻率的光.關(guān)于這些光,下列說法正確的是( )
A. 波長(zhǎng)最長(zhǎng)的光是由n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的
B. 頻率最小的光是由n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)產(chǎn)生的
C. 這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光
D. 用n=2能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)輻射出的光照射逸出功為6.34 eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應(yīng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在半導(dǎo)體離子注入工藝中,初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后,垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里,有一定的寬度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,如圖所示.已知離子P+在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過θ=30°后從磁場(chǎng)右邊界射出.在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),離子P+和P3+ ( )
A. 在電場(chǎng)中的加速度之比為1:1
B. 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為
C. 在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度之比為1:2
D. 離開電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的動(dòng)能之比為1:3
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中的三條電場(chǎng)線,實(shí)線為一帶電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、R、Q是這條軌跡上的三點(diǎn),由此可知( )
A. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的速度大于在Q點(diǎn)時(shí)的速度
B. 帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大
C. 帶電粒子一定帶正電
D. 帶電粒子在R點(diǎn)時(shí)的加速度小于在Q點(diǎn)時(shí)的加速度
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩塊大小、形狀完全相同的金屬板正對(duì)著水平放置,構(gòu)成一個(gè)平行板電容器.將兩金屬板分別與電源兩極相連,閉合開關(guān)S達(dá)到穩(wěn)定后,在兩板間有一帶電液滴P恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),下列判斷正確的是( )
A. 保持開關(guān)S閉合,減小兩極間的距離,液滴向上運(yùn)動(dòng)
B. 保持開關(guān)S閉合,減小兩板間的距離,液滴向下運(yùn)動(dòng)
C. 斷開開關(guān)S,減小兩板間的距離,液滴向上運(yùn)動(dòng)
D. 斷開開關(guān)S,減小兩板間的距離,液滴向下運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有關(guān)摩擦力的解釋,下列說法正確的是
A.物體所受滑動(dòng)摩擦力一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反
B.運(yùn)動(dòng)的物體一定不能受到靜摩擦力作用
C.若增大接觸面的彈力,則該接觸面的摩擦力也在增大
D.某接觸面存在摩擦力,那么該接觸面也一定存在彈力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī),把它接入0.2V電壓的電路時(shí),電機(jī)不轉(zhuǎn),測(cè)得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A;若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中,電動(dòng)機(jī)正常工作,工作電流是1.0A.求
(1)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大
(2)如果在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),轉(zhuǎn)子突然被卡住,電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素,其中電容器左側(cè)極板和靜電計(jì)外殼接地,電容器右側(cè)極板與靜電計(jì)金屬球相連。
(1)使電容器帶電后與電源斷開
①上移左極板,可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角________(選填“變大”、“變小”或“不變”);
②將極板間距離減小時(shí),可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角_______(選填“變大”、“變小”或“不變”);
③兩板間插入一塊玻璃,可觀察到靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)角________(選填“變大”、“變小”或“不變”)
(2)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)中使用靜電計(jì)的說法中正確的有_________
A.使用靜電計(jì)的目的是觀察電容器電量的變化情況
B.使用靜電計(jì)的目的是測(cè)量電容器電壓的變化情況
C.靜電計(jì)可以用電壓表替代
D.靜電計(jì)可以用電流表替代
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果,石室中學(xué)的同學(xué)們提出了一下幾個(gè)問題。請(qǐng)判斷以下幾種情況下,平行板電容器的電容如何變化:
①如圖所示,使兩板繞過A點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°時(shí),電容器的電容 _______(選填“變大”、“變小”或“不變”)
②如圖所示,AB為兩極板的垂直平分線,使上極板繞A點(diǎn),下極板繞B點(diǎn)(垂直于紙面)旋轉(zhuǎn)極小角度時(shí)(可以近似認(rèn)為正對(duì)面積不發(fā)生變化),電容器的電容________(選填“變大”、“變小”或“不變”);
③經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn),若把導(dǎo)體C放入平行板電容器中,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為0,則放入導(dǎo)體C之后,電容器的電容_______(選填 “變大”、“變小”或“不變”);
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于力的說法正確的是()
A.重力的方向總是垂直接觸面向下
B.重心不在物體上的物體不受重力作用
C.不存在只受力而不對(duì)外施力的物體
D.如果物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,則一定受到力的作用
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