【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系中,x軸上的N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12cm,虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°.第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,第Ⅳ象限內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng),方向沿y軸正向.將一質(zhì)量m=8×10﹣10 kg、電荷量q=1×10﹣4 C帶正電粒子,從電場(chǎng)中M(12,﹣8)點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)電場(chǎng)加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場(chǎng).不計(jì)粒子重力,取π=3,求:
(1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(3)粒子從M點(diǎn)到P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
【答案】(1)104m/s.(2)5×103V/m(3)1.6×10﹣5s
【解析】
(1)粒子在電場(chǎng)中加速,獲得速度后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),轉(zhuǎn)小半圈從P點(diǎn)穿出.由幾何關(guān)系得到做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑,再由半徑公式變形求得速度.
(2)直接根據(jù)動(dòng)能定理就能求得電場(chǎng)強(qiáng)度.
(3)據(jù)粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的角度,求出粒子在磁場(chǎng)中的時(shí)間.
(1)粒子在磁場(chǎng)中的軌跡如圖,設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,由幾何關(guān)系,得
R+Rsin30°=ON ①
解得:R=0.08m
由:qBv= ②
得 代入解得 v=104m/s
(2)粒子從M到N,在電場(chǎng)力作用下加速,據(jù)動(dòng)能定理:
qEd=mv2 ③
得:E==5×103V/m
(3)由幾何關(guān)系得:粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)圓心角為120°,則有
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 理想氣體等溫膨脹時(shí),內(nèi)能不變
B. 擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)
C. 分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,則物體內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都變大
D. 在絕熱過程中,外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能一定增加
E. 布朗運(yùn)動(dòng)反映了懸浮顆粒內(nèi)部的分子在不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一足夠長(zhǎng)的透氣圓筒豎直固定在地面上,筒中有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧,其下端固定,上端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料——ER流體,它對(duì)薄滑塊的阻力可調(diào)節(jié)。開始薄滑塊靜止,ER流體對(duì)其限力為0,彈簧的長(zhǎng)度為L,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體從距地面2L處自由落下,與溥滑塊碰撞后粘在一起向下運(yùn)動(dòng)為使薄滑塊恰好做勻減速運(yùn)動(dòng)且下移距離為時(shí)其速度減為0,ER流體對(duì)薄滑塊的阻力必須隨薄滑塊下移而適當(dāng)變化,以薄滑塊初始位置處為原點(diǎn),向下為正方向建立Ox軸,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。
(1)求ER流體對(duì)薄滑塊的阻力Ff隨位置坐標(biāo)x變化的函數(shù)關(guān)系式
(2)在薄滑塊速度第一次減為0的瞬間,通過調(diào)節(jié)使之后ER流體對(duì)運(yùn)動(dòng)的薄滑塊阻力大小恒為λmg,若此后薄滑塊仍能向上運(yùn)動(dòng),求λ的取值范圍。
(3)在薄滑塊速度第一次減為0的瞬間,通過調(diào)節(jié)使之后ER流體對(duì)運(yùn)動(dòng)的薄滑塊阻力大小恒為λmg,若此后薄滑塊向上運(yùn)動(dòng)一段距離后停止運(yùn)動(dòng)不再下降,求A的最小值。
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【題目】如圖甲所示,MN和PQ是足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌,其間距為d,電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為,在導(dǎo)軌的矩形區(qū)域內(nèi)有一垂直于導(dǎo)軌向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一根電阻為r且具有一定質(zhì)量的導(dǎo)體棒ef垂直放在導(dǎo)軌上,正方形金屬框abcd的質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L,每邊電阻均為r,用細(xì)線懸掛在豎直平面內(nèi),ab邊水平,線框的a、b兩點(diǎn)通過導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連,金屬框上半部分處在大小為B、方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬框下半部分處在大小也為B、方向垂直框面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力。從導(dǎo)體棒ef自由下滑開始計(jì)時(shí),懸掛線框的細(xì)線拉力FT隨時(shí)間的變化如圖乙所示。重力加速度用g表示。求:
(1)導(dǎo)體棒ef剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)ab邊的電流;
(2)導(dǎo)體棒ef剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度以及所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)導(dǎo)體棒ef的質(zhì)量。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】對(duì)以下兩位同學(xué)的結(jié)論做出評(píng)價(jià),并分析說明理由。
(1)如圖(1)所示,足夠長(zhǎng)平行光滑軌道放置在水平面上,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。左側(cè)接額定功率為P的燈泡。一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒靜置于導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌電阻不計(jì),F(xiàn)用一恒力F沿軌道方向拉金屬棒,最終燈泡剛好正常發(fā)光,說明整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒的速度變化和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。
甲同學(xué):①由于恒力F作用,導(dǎo)體棒先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng);
②F做功轉(zhuǎn)換為燈的電能。
(2)如圖(2)所示,兩端封閉的豎直玻璃管用水銀柱隔開空氣柱A和B,初始溫度相同,若使A、B同時(shí)升高相同的溫度,水銀柱將如何移動(dòng)?穩(wěn)定后A、B壓強(qiáng)變化量大小關(guān)系如何?
乙同學(xué):①設(shè)兩段空氣柱體積不變,由查理定律推出Δp= p,當(dāng)T、ΔT相同時(shí),由pB>pA,得ΔpB>ΔpA,所以水銀柱向上移動(dòng);
②升溫前后B的壓強(qiáng)變化量比A大。
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【題目】2019年1月3日,嫦娥四號(hào)探測(cè)器成功實(shí)現(xiàn)人類首次月球背面(始終背對(duì)地球)著陸,并開展科學(xué)探測(cè)。著陸前,嫦娥四號(hào)探測(cè)器在通過月球正面和背面的近月軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球半徑約為地球的,月球表面重力加速度約為,地面的天宮二號(hào)(可近似認(rèn)為處于近地軌道)內(nèi)的航天員每天經(jīng)歷16次日出日落。根據(jù)以上信息,下列判斷正確的是
A. 月球的自轉(zhuǎn)周期和地球繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期相同
B. 月球的自轉(zhuǎn)周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同
C. 嫦娥四號(hào)在近月軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為110分鐘
D. 嫦娥四號(hào)在近月軌道做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為90分鐘
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【題目】2018年5月4日中國(guó)成功發(fā)射“亞太6C”通訊衛(wèi)星。如圖所示為發(fā)射時(shí)的簡(jiǎn)易軌道示意圖,先將衛(wèi)星送入近地圓軌道Ⅰ,當(dāng)衛(wèi)星進(jìn)入赤道上空P點(diǎn)時(shí),控制火箭點(diǎn)火,進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ,衛(wèi)星到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)Q時(shí),再次點(diǎn)火,衛(wèi)星進(jìn)入相對(duì)地球靜止的軌道Ⅲ,已知P點(diǎn)到地心的距離為h,Q點(diǎn)到地心的距離為H,地球的半徑為R,地球表面的重力加速度為g,規(guī)定無窮遠(yuǎn)處引力勢(shì)能為零,質(zhì)量為m的物體在距地心r處的引力勢(shì)能Ep=I(r>R),下列說法正確的是( 。
A. 軌道Ⅱ上衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度與衛(wèi)星在Q點(diǎn)的速度之比為
B. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的速度與在軌道Ⅲ上速度之比為
C. 衛(wèi)星在軌道Ⅲ上的機(jī)械能為
D. 衛(wèi)星在軌道Ⅰ上的運(yùn)動(dòng)周期為
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【題目】小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝,每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd,磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于線圈中心軸OO′,線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示.矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0,不計(jì)線圈電阻,則發(fā)電機(jī)輸出電壓( )
A. 峰值是e0 B. 峰值是2e0
C. 有效值是Ne0 D. 有效值是Ne0
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【題目】如圖所示,粗糙水平面上靜止放置一質(zhì)量為2m的木板,在木板上右端靜置一質(zhì)量為m的小滑塊。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2m的小朋友蕩秋千,從A點(diǎn)由靜止出發(fā)繞O點(diǎn)下擺,當(dāng)擺到最低點(diǎn)B時(shí),小朋友在極短時(shí)間內(nèi)用腳水平蹬踏木板的左端,然后自己剛好能回到A點(diǎn)。已知秋千的擺繩長(zhǎng)為L,質(zhì)量不計(jì),AO與豎直方向的夾角為60°。小滑塊與木板之間、木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是,重力加速度為g。求:
(1)秋千擺到最低點(diǎn)B,小朋友未蹬踏木板時(shí)秋干擺繩的拉力大;
(2)小朋友蹬踏木板過程中,小朋友做功大。
(3)若小滑塊不從木板上滑下,木板至少應(yīng)為多長(zhǎng)。
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