【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場Ⅰ,第三象限存在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場Ⅱ,第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,第四象限內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,且第二象限和第四象限內(nèi)的電場強(qiáng)度大小相等。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從y軸上的A點(diǎn)(0,-R)沿x軸負(fù)方向射入第三象限,隨后從C點(diǎn)垂直于x軸進(jìn)入第二象限,然后從y軸上D點(diǎn)沿與y軸成45°角的方向離開電場,在磁場Ⅰ中運(yùn)動一段時間后,從x軸上F點(diǎn)進(jìn)入第四象限,恰好又能從A點(diǎn)垂直y軸射入磁場Ⅱ,以后做周期性運(yùn)動。不計粒子重力,求:
(1)電場強(qiáng)度E的大。
(2)磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大;
(3)粒子的運(yùn)動周期T。
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【答案】(1)
(2)B1=B0 (3)![]()
【解析】
結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式及電場、磁場方面的內(nèi)容可以把答案求解出來
(1)根據(jù)題意可知,帶電粒子在第三象限做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動。
由
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可得
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在第二象限的電場中,粒子沿電場方向做勻加速直線運(yùn)動,有
![]()
粒子的加速度大小
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由于粒子從D點(diǎn)射出時與y軸的夾角為45°,所以有
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綜合以上解得
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(2)粒子進(jìn)入磁場Ⅰ時的速度大小為
![]()
OD間的距離大小為
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根據(jù)運(yùn)動軌跡可知,粒子在磁場Ⅰ中做半徑為
的勻速圓周運(yùn)動,然后從F點(diǎn)射出時速度方向與x軸負(fù)方向的夾角大小也為45°
根據(jù)
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聯(lián)立以上可解得
B1=B0
(3)粒子在磁場Ⅱ中做
周期的圓周運(yùn)動,所以運(yùn)動時間
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在磁場Ⅰ做
周期的圓周運(yùn)動,所以運(yùn)動時間
![]()
由于粒子從x軸上的F點(diǎn)進(jìn)入第四象限,恰好乂能從A點(diǎn)垂直y軸射入磁場Ⅱ,因此可知粒子在兩個電場中的運(yùn)動時間相同,均為
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故粒子運(yùn)動的周期為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】兩質(zhì)點(diǎn)A、B從同一地點(diǎn)、同時開始運(yùn)動的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是
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A.A質(zhì)點(diǎn)一直做勻加速運(yùn)動;B質(zhì)點(diǎn)先加速后減速,B質(zhì)點(diǎn)8 s末速度為零
B.A、B兩質(zhì)點(diǎn)在4 s末相遇
C.在0~4s內(nèi),A在B前面運(yùn)動,且兩質(zhì)點(diǎn)間的距離越來越大
D.在4s~8 s內(nèi),A質(zhì)點(diǎn)的位移小于B質(zhì)點(diǎn)的位移
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在勻強(qiáng)磁場中,一個靜止的原子核
發(fā)生了一次α衰變,生成新的原子核Th,新原子核Th和α粒子的運(yùn)動方向與磁場垂直。若不計衰變后粒子間的作用力,關(guān)于新原子核Th和α粒子在磁場中的運(yùn)動,下列說法正確的是( )
A.運(yùn)動的速率之比為2 :119
B.運(yùn)動的半徑之比為2 :117
C.運(yùn)動的周期之比為2 :117
D.衰變過程中發(fā)生了質(zhì)量虧損
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,t=0時刻的波形圖如圖所示,已知此時A質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為30 cm,B質(zhì)點(diǎn)剛要開始振動,質(zhì)點(diǎn)振動的周期T=0.4 s。下列說法正確的是( )
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A.此時質(zhì)點(diǎn)B將沿y軸負(fù)方向運(yùn)動
B.波的傳播速度為10 m/s
C.質(zhì)點(diǎn)A的振動方程表達(dá)式為![]()
D.質(zhì)點(diǎn)A再次回到平衡位置的時刻是![]()
E.從質(zhì)點(diǎn)A開始振動到質(zhì)點(diǎn)B開始振動經(jīng)歷的時間為
s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一列簡諧橫波某時刻的波形如圖甲所示,從該時刻開始計時,圖中質(zhì)點(diǎn)A的振動圖象如圖乙所示.則下列說法中錯誤的是( 。
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A.這列波的波速是25m/s
B.這列波沿x軸負(fù)方向傳播
C.質(zhì)點(diǎn)A在任意的1s內(nèi)所通過的路程都是0.4m
D.若此波遇到另一列波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象,則另一列波的頻率為1.25Hz
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑的氣缸固定在水平地面上,活塞的質(zhì)量為m=1kg、面積為S=10 cm2,一勁度系數(shù)為k=200 N/m的彈簧一端連接在活塞下表面的中心,另一端連接在地面上水平放置的力傳感器上,彈簧處于豎直狀態(tài)。已知活塞上方被封閉的理想氣體壓強(qiáng)為p1=8×104Pa,長度為L=15cm,溫度為T=300 K,活塞下方的氣體和外界大氣是連通的,外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求彈簧的形變量;
(2)通過給電阻絲通電,緩慢升高封閉氣體的溫度,當(dāng)傳感器的示數(shù)大小和未加熱氣體時的示數(shù)大小相同時,求此時封閉氣體的溫度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,O點(diǎn)為簡諧橫波的波源.振幅為5 cm的波從O點(diǎn)分別沿x軸向正方向和負(fù)方向傳播,Oa=3 m,Ob=4 m,Oc=6 m.t=0時,波源O由平衡位置開始豎直向下振動;t=6s時,質(zhì)點(diǎn)a第一次到達(dá)最高點(diǎn),同時質(zhì)點(diǎn)c剛好開始振動.則下列說法中正確的是
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A.該波的周期為4 s
B.0~10 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)b走過的路程是0.3 m
C.該波的波速為0.75 m/s
D.t =6 s時質(zhì)點(diǎn)b經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動
E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)c向下運(yùn)動時,質(zhì)點(diǎn)a一定向上運(yùn)動
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,重物通過滑輪牽引小車,使它在長木板上運(yùn)動,打點(diǎn)計時器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動情況,利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實(shí)驗,重物質(zhì)量m,小車質(zhì)量M已通過實(shí)驗測得。
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(1)打點(diǎn)計時器使用的電源是________(填選項前的字母)。
A.交流電源B.直流電源
(2)實(shí)驗中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正確操作方法是________(填選項前的字母)。
A.不掛重物,小車靜止放在木板上,把長木板右端逐漸墊高,直到小車開始運(yùn)動,不再改變右端高度,即認(rèn)為平衡了摩擦力和其他阻力
B.小車靜止放在木板上,掛上重物,給重物下邊再逐漸添加鉤碼,觀察小車能否運(yùn)動,小車能向下運(yùn)動時,即認(rèn)為平衡了摩擦力和其他阻力
C.不掛重物,把長木板右端逐漸墊高,打開電源,輕推小車,通過觀察小車運(yùn)動后打點(diǎn)計時器打點(diǎn)是否均勻,如果均勻,則認(rèn)為平衡了摩擦力和其他阻力
(3)接通電源,釋放小車,打點(diǎn)計時器在紙帶上打下一系列點(diǎn),將打下的第一個點(diǎn)標(biāo)為O.在紙帶上依次取A、B、C……若干個計數(shù)點(diǎn),已知相鄰計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3……,如圖所示,實(shí)驗中,重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量,可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg,從打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過程中,拉力對小車做的功WOB=________,打B點(diǎn)時小車的動能為EkB=________。
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(4)選取紙帶上不同點(diǎn),可以通過作Ek-W來探究動能定理。
假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響,若重物質(zhì)量不滿足遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的條件,該同學(xué)仍然認(rèn)為小車所受拉力大小為mg,則從理論上分析,小車的動能Ek與拉力對小車做功W的圖像可能圖中的_______。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一細(xì)U型管兩端均開口,用兩段水銀柱封閉了一段空氣柱在管的底部,初始狀態(tài)氣體溫度為T1=280K,各段的長度分別為L1=20cm,L2=15 cm,L3=10 cm,h1=4 cm,h2=20 cm,F(xiàn)使氣體溫度緩慢升高,大氣壓強(qiáng)為P0=76 cm不變。
(1)若當(dāng)氣體溫度升高到T2時,右側(cè)水銀柱開始全部進(jìn)入豎直管,求此時的溫度T2;
(2)在T2的基礎(chǔ)上繼續(xù)升溫至T3時,右側(cè)水銀柱變成與管口相平,求溫度T3。
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