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【題目】如圖所示,三個(gè)質(zhì)量相同,帶電荷量分別為+q、-q和0的小液滴a、b、c,從豎直放置的兩板中間上方由靜止釋放,最后從兩板間穿過,軌跡如圖所示,則在穿過極板的過程中( )
A. 電場力對(duì)液滴a、b做的功相同
B. 三者動(dòng)能的增量相同
C. 液滴a電勢能的增加量等于液滴b電勢能的減小量
D. 重力對(duì)三者做的功相同
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【題目】如圖甲所示,一個(gè)條形磁鐵P固定在水平桌面上,以P的右端點(diǎn)為原點(diǎn),中軸線為x軸建立一維坐標(biāo)系.一個(gè)靈敏的小磁針Q放置在x軸上不同位置,設(shè)Q與x軸之間的夾角為θ.實(shí)驗(yàn)測得sinθ與x之間的關(guān)系如圖乙所示.已知該處地磁場方向水平,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.下列說法正確的是( )
A. P的右端為S極
B. P的中軸線與地磁場方向平行
C. P在x0處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0
D. x0處合磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B0
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【題目】質(zhì)量m=2 kg的物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),其分速度vx和vy隨時(shí)間變化的圖線如圖(a)、(b)所示,求:
(1)物體所受的合力;
(2)物體的初速度;
(3)t=8 s時(shí)物體的速度;
(4)t=4 s內(nèi)物體的位移。
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【題目】為了使粒子經(jīng)過一系列的運(yùn)動(dòng)后,又以原來的速率沿相反方向回到原位,可設(shè)計(jì)如下的一個(gè)電磁場區(qū)域(如圖所示):水平線QC以下是水平向左的勻強(qiáng)電場,區(qū)域Ⅰ(梯形PQCD)內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;區(qū)域Ⅱ(三角形APD)內(nèi)的磁場方向與Ⅰ內(nèi)相同,但是大小可以不同,區(qū)域Ⅲ(虛線PD之上、三角形APD以外)的磁場與Ⅱ內(nèi)大小相等、方向相反.已知等邊三角形AQC的邊長為2l,P、D分別為AQ、AC的中點(diǎn).帶正電的粒子從Q點(diǎn)正下方、距離Q點(diǎn)為l的O點(diǎn)以某一速度射出,在電場力作用下從QC邊中點(diǎn)N以速度v0垂直QC射入?yún)^(qū)域Ⅰ,再從P點(diǎn)垂直AQ射入?yún)^(qū)域Ⅲ,又經(jīng)歷一系列運(yùn)動(dòng)后返回O點(diǎn).(粒子重力忽略不計(jì))求:
(1)該粒子的比荷.
(2)粒子從O點(diǎn)出發(fā)再回到O點(diǎn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程所需時(shí)間.
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【題目】如圖所示,在xOy平面內(nèi),有一個(gè)圓形區(qū)域的直徑AB與x軸重合,圓心O'的坐標(biāo)為(2a,0),其半徑為a,該區(qū)域內(nèi)無磁場. 在y軸和直線x=3a之間的其他區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上某點(diǎn)射入磁場.不計(jì)粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,且粒子不經(jīng)過圓形區(qū)域就能到達(dá)B點(diǎn),求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為Δt=,且粒子也能到達(dá)B點(diǎn),求粒子的初速度大小v2;
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【題目】如下圖是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,通過描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.
(1)以下是實(shí)驗(yàn)過程中的一些做法,其中合理的有________.
a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,描繪的點(diǎn)可以用折線連接
(2)實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,在軌跡上取一些點(diǎn),以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,下圖中y-x2圖象能說明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是________.
(3)如圖是某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡,O為平拋的起點(diǎn),在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C,測得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0 cm、y2為45.0 cm,A、B兩點(diǎn)水平間距Δx為40.0 cm.則平拋小球的初速度v0為________m/s,若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y3為60.0 cm,則小球在C點(diǎn)的速度vC為________m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10 m/s2).
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【題目】如圖甲所示,豎直放置兩端封閉的玻璃管中注滿清水,內(nèi)有一個(gè)紅蠟塊能在水中以0.3 m/s的速度勻速上浮,F(xiàn)當(dāng)紅蠟塊從玻璃管的下端勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平勻速向右運(yùn)動(dòng),測得紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的方向與水平方向的夾角為37°,則:(sin37° = 0.6;cos37° = 0.8)
(1)根據(jù)題意可知玻璃管水平方向的移動(dòng)速度為 ______ m/s。
(2)如圖乙所示,若紅蠟塊從A點(diǎn)勻速上浮的同時(shí),使玻璃管水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則紅蠟塊實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌跡是圖中的 ______。
A.直線P B.曲線Q C.曲線R D.無法確定
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【題目】在高能物理研究中,粒子加速器起著重要作用,而早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次,因而粒子所能達(dá)到的能量受到高壓技術(shù)的限制。1930年,Earnest O. Lawrence提出了回旋加速器的理論,他設(shè)想用磁場使帶電粒子沿圓弧形軌道旋轉(zhuǎn),多次反復(fù)地通過高頻加速電場,直至達(dá)到高能量。圖12甲為Earnest O. Lawrence設(shè)計(jì)的回旋加速器的示意圖。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成,兩個(gè)D形盒正中間開有一條狹縫;兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖,在D型盒上半面中心S處有一正離子源,它發(fā)出的正離子,經(jīng)狹縫電壓加速后,進(jìn)入D型盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)半周,再經(jīng)狹縫電壓加速;為保證粒子每次經(jīng)過狹縫都被加速,應(yīng)設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場中運(yùn)動(dòng)的周期一致。如此周而復(fù)始,最后到達(dá)D型盒的邊緣,獲得最大速度后被束流提取裝置提取出。已知正離子的電荷量為q,質(zhì)量為m,加速時(shí)電極間電壓大小恒為U,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,D型盒的半徑為R,狹縫之間的距離為d。設(shè)正離子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零。
(1)試計(jì)算上述正離子從離子源出發(fā)被第一次加速后進(jìn)入下半盒中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑;
(2)盡管粒子在狹縫中每次加速的時(shí)間很短但也不可忽略。試計(jì)算上述正離子在某次加速過程當(dāng)中從離開離子源到被第n次加速結(jié)束時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間;
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【題目】如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔。右極板電勢隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處,若不計(jì)重力的作用。下列說法中正確的是( )
A. 從t=0時(shí)刻釋放電子,電子將始終向右運(yùn)動(dòng),直到打到右極板上
B. 從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)
C. 從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上
D. 從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到左極板上
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【題目】如圖所示,在真空室中平面直角坐標(biāo)系的y軸豎直向上,x軸上的P點(diǎn)與Q點(diǎn)關(guān)于坐標(biāo)原點(diǎn)O對(duì)稱,PQ間的距離d=30cm。坐標(biāo)系所在空間存在一個(gè)垂直于xOy平面的圓形有界勻強(qiáng)磁場,一帶電粒子在xOy平面內(nèi),從P點(diǎn)與x軸成30°的夾角射出,該粒子將做勻速直線運(yùn)動(dòng),已知帶電粒子以速度v=2.0m/s射出,質(zhì)量m=10×10-27kg,所帶電荷量q=1.0×10-19C,使帶電粒子通過Q點(diǎn),且其運(yùn)動(dòng)軌跡關(guān)于y軸對(duì)稱。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2.0×10-7T。(不計(jì)帶電粒子重力)求:
(1)油滴在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t;
(2)圓形磁場區(qū)域的最小面積S。
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