【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未畫出)。已知oa=oc=cd=de=ef=L, ob=L/4。現(xiàn)有一群帶電粒子,質(zhì)量為m,電荷量大小為q (重力不計(jì)),分布在y軸的a、b之間。t=0時(shí)刻,這群帶電粒子以相同的初速度v0沿x正 (方向開始運(yùn)動(dòng)。觀察到從a點(diǎn)出發(fā)的帶電粒子恰好從d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng),然后從O點(diǎn)第—次離開磁場(chǎng)。
(1) 試判斷勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向;
(2) 推導(dǎo)帶電粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式;
(3) 推導(dǎo)帶電粒子第一次離開磁場(chǎng)的位置坐標(biāo)x與出發(fā)點(diǎn)的位置坐標(biāo)y的關(guān)系式;
(4) 請(qǐng)?jiān)诖痤}紙上標(biāo)出這些帶電粒子第二次進(jìn)磁場(chǎng)的區(qū)域(不需要寫出計(jì)算過程)。
【答案】(1) 勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向沿垂直紙面向里 (2) (3) (4)
【解析】
(1)由帶點(diǎn)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)方向可知粒子帶負(fù)電,根據(jù)它在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的情況,由左手定則知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向沿垂直紙面向里。
(2)設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度為a,對(duì)于從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子:
L=at12
2L=v0t1
解得:a=
從位置坐標(biāo)y出發(fā)的帶電粒子,從x位置坐標(biāo)離開電場(chǎng),則
y=at2
x=v0t
解得:x=2
(3)對(duì)于從a點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的粒子,vy1=at1
qv1B= θ=45°
2Rsinθ=v0t1
可得:=L
設(shè)從坐標(biāo)y沿x軸正向射入的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的速度與x軸夾角為θ,則有:
vy=at=v0
因?yàn)椋?/span>sinθ=
Bqv=
△x=Rsinθ=
即x=2△x=2,這些帶電粒子都在坐標(biāo)原點(diǎn)O第一次離開磁場(chǎng)。
(4)帶電粒子再次進(jìn)入電場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng),根據(jù)對(duì)稱性,如圖所示:這些帶電粒子從d--f點(diǎn)之間第二次進(jìn)入磁場(chǎng)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(題文)甲、乙兩位同學(xué)在放學(xué)時(shí),從學(xué)校所在地騎自行車沿平直的公路回家,先到乙同學(xué)家,休息一會(huì),甲同學(xué)繼續(xù)騎車前行,在70 min時(shí)到家,甲同學(xué)的x-t圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 在前20 min內(nèi)甲同學(xué)做加速運(yùn)動(dòng)
B. 甲同學(xué)在乙同學(xué)家停留了30 min
C. 甲、乙兩同學(xué)家相距3.6 km
D. 甲從離開學(xué)校至到家的這段時(shí)間內(nèi),平均速度為2 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星,其中甲為地球同步衛(wèi)星,乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度,兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道.以下判斷正確的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度
B. 乙的速度大于第一宇宙速度
C. 甲的周期大于乙的周期
D. 甲在運(yùn)行時(shí)能經(jīng)過北極的正上方
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出,沿木板滑行,這時(shí),橡皮筋對(duì)小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3條……,完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí),使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致。每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶側(cè)出。
①在正確操作情況下,打在紙帶上的點(diǎn),并不都是均勻的,為了測(cè)量小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的_________部分進(jìn)行測(cè)量(根據(jù)下面所示的紙帶回答);
②下面是本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄表,
橡皮筋 做功 | 10個(gè)間隔 距離x(m) | 10個(gè)間隔 時(shí)間T(s) | 小車獲 得速度 vn(m/s) | 小車獲速度 的平方 vn2(m/s)2 | |
1 | W | 0.2880 | 0.2 | 1.44 | 2.07 |
2 | 2W | 0.4176 | 0.2 | 2.09 | 4.36 |
3 | 3W | 0.4896 | 0.2 | 2.45 | 5.99 |
4 | 4W | 0.5904 | 0.2 | 2.95 | 8.71 |
5 | 5W | 0.6480 | 0.2 | 3.24 | 10.50 |
從理論上講,橡皮筋做的功Wn和物體速度vn變化的關(guān)系應(yīng)是Wn∝________。請(qǐng)運(yùn)用表中測(cè)定的數(shù)據(jù)在上圖所示的坐標(biāo)系中作出相應(yīng)的圖象,驗(yàn)證理論的正確性。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖示,圓管構(gòu)成的半圓形豎直軌道和光滑斜面固定在水平地面上,圓形軌道半徑和斜面高度均為R,斜面傾角a 等于45°,MN為直徑且與水平面垂直。直徑略小于圓管內(nèi)徑質(zhì)量為m的小球以某一初速度沖進(jìn)軌道,到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)飛出軌道,恰好落在光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,重力加速度為g,忽略圓管內(nèi)徑及各處摩擦,求:
(1)小球在半圓軌道最高點(diǎn)M時(shí)所受彈力
(2)若AE段為摩擦因素等于u的粗糙平面且足夠長(zhǎng),且小球過A點(diǎn)速度大小不變,則小球在AE段滑行的距離是多少。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),內(nèi)側(cè)壁半徑為R,小球半徑為r,則下列說法正確的是( )
A. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=
B. 小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin=0
C. 小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無作用力
D. 小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí),外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,ACB是一條足夠長(zhǎng)的絕緣水平軌道,軌道CB處在方向水平向右、大小E=1.0×106N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量m=0.25kg、電荷量q=-2.0×10-6C的可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,在距離C點(diǎn)=6.0m的A點(diǎn)處,在拉力F=4.0N的作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)小物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)撤去拉力,小物體滑入電場(chǎng)中.已知小物體與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,求小物體
(1)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小物體在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有兩列簡(jiǎn)諧橫波a、b在同一介質(zhì)中分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播。兩列波在t=0時(shí)刻的波形曲線如圖所示,已知a波的周期Ta=1s。求:
(1)兩列波的傳播速度;
(2)t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移為0.16m的所有質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示。當(dāng)撤去外力后,對(duì)于a和b以及彈簧組成的系統(tǒng),下列說法中正確的是
A. a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
B. a尚未離開墻壁前,系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒
C. a離開墻壁后,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒
D. a離開墻壁后,系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒
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