3.如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直紙面分布在半徑為R的圓內(nèi),一帶電粒子沿半徑方向從a點(diǎn)射入,從b點(diǎn)射出,速度方向改變了60°;若保持入射速度不變,而使磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?\sqrt{3}$B,則粒子飛出場區(qū)時(shí)速度方向改變的角度為( 。
A.90°B.45°C.30°D.60°

分析 帶電粒子進(jìn)入磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律可得到軌跡半徑表達(dá)式,分析出磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)?\sqrt{3}$B時(shí)軌跡半徑與原來軌跡半徑的關(guān)系,結(jié)合軌跡求解.

解答 解:帶電粒子進(jìn)入磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由 qvB=m$\frac{{v}^{2}}{r}$,得:r=$\frac{mv}{qB}$
當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度由B變?yōu)?\sqrt{3}$B時(shí),軌跡半徑變?yōu)樵瓉淼?\frac{\sqrt{3}}{3}$r,即:r′=$\frac{\sqrt{3}}{3}$r.
設(shè)粒子原來速度的偏向角為α,B變化后速度的偏向角為β.根據(jù)幾何關(guān)系有:
tan$\frac{α}{2}$=$\frac{R}{r}$,
tan$\frac{β}{2}$=$\frac{R}{r′}$
又 α=60°
則得:β=90°
所以粒子飛出場區(qū)時(shí)速度方向改變的角度為90°.
故選:A.

點(diǎn)評 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中勻速圓周運(yùn)動問題,關(guān)鍵是畫出粒子圓周的軌跡,往往用數(shù)學(xué)知識求軌跡半徑與磁場半徑的關(guān)系

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13.一條彈性繩子呈水平狀態(tài),M為繩子中點(diǎn),兩端P、Q同時(shí)開始上下振動,一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示,對于其后繩上各點(diǎn)的振動情況,以下判斷正確的是( 。
A.兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)M
B.兩列波波速之比為1:2
C.中點(diǎn)M的振動總是加強(qiáng)的
D.M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零
E.繩的兩端點(diǎn)P、Q開始振動的方向相同

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14.關(guān)于萬有引力定律的表達(dá)式F=G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{{r}^{2}}$,下面說法中正確的是( 。
A.公式中G為引力常量,它是由實(shí)驗(yàn)測得的
B.當(dāng)r趨近于零時(shí),萬有引力趨近于無窮大
C.m1與m2相互的引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力
D.m1與m2相互的引力總是大小相等,方向相反,是相互作用力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

11.某同學(xué)利用圖a裝置探究輕質(zhì)彈簧的彈性勢能與彈簧形變量之間的關(guān)系.一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上,彈簧左端固定,右端與一小球接觸而不固連:彈簧處于原長時(shí),小球恰好在桌面邊緣,如圖(a)所示.向左推小球,使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放.小球離開桌面后落到水平地面上.通過測量和計(jì)算,可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能.
(1)本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為,彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動能Ek相等.已知重力加速度大小為g.為求得Ek,至少需要測量下列物理量中的ABC(填正確答案標(biāo)號).
A.小球的質(zhì)量m
B.小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s
C.桌面到地面的高度h
D.彈簧的壓縮量△x
E.彈簧原長l0
(2)用所選取的測量量和已知量表示Ek,得Ek=$\frac{mg{s}^{2}}{4h}$.
(3)圖(b)中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s-△x圖線.從理論上可推出:如果h不變,m增加,s-△x圖線的斜率會減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”);
(4)設(shè)圖(b)s-△x圖線的斜率為k,用測量量和已知量表示出Ep與△x的函數(shù)關(guān)系式Ep=$\frac{mg{k}^{2}}{4h}$(△x)2

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18.下列說法中與物理學(xué)史實(shí)相符的是( 。
A.牛頓認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
B.亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動的原因
C.笛卡爾通過扭秤實(shí)驗(yàn)第一個測出萬有引力常量G的值
D.伽利略通過實(shí)驗(yàn)及合理外推,指出自由落體運(yùn)動是一種勻變速直線運(yùn)動

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8.如圖所示,一足夠長的水平傳送帶以恒定的速度向右傳動.將一物體輕輕放在皮帶左端,以v、a、x、F表示物體速度大小、加速度大小、位移大小和所受摩擦力的大小.下列選項(xiàng)正確的是( 。
A.B.C.D.

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15.某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系.用沙桶和沙的重力提供小車所受合力F.

(1)圖2是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分,其中O、A、B、C、D是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,打“B”點(diǎn)時(shí)小車的速度大小為0.54m/s.由紙帶求出小車的加速度的大小為1.5m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(2)用增減沙子的方法改變拉力的大小與增減鉤碼的方法相比,它的優(yōu)點(diǎn)是B.(填序號)
A.可以改變滑動摩擦力的大小
B.可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
C.可以比較精確地平衡摩擦力
D.可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)描出如圖3所示的圖象,發(fā)現(xiàn)該圖象不過原點(diǎn)且圖象后半段偏離直線,產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是AD.(填序號)
A.在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過高
B.沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時(shí)將木板右端墊得過低
C.圖象的后半段偏離直線,是因?yàn)樯澈蜕惩暗馁|(zhì)量一定大于小車的質(zhì)量
D.圖象的后半段偏離直線,是因?yàn)樯澈蜕惩暗馁|(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量.

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12.如圖甲所示,在雜技表演中,猴子沿豎直桿向上運(yùn)動,其υ-t圖象如圖乙所示,同時(shí)人頂著桿沿水平地面運(yùn)動的x-t圖象如圖丙所示.若以地面為參考系,下列說法正確的是( 。
A.猴子的運(yùn)動軌跡為直線B.猴子在2s內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動
C.t=0時(shí)猴子的速度大小為8m/sD.猴子在2s內(nèi)的加速度大小為4m/s2

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13.如圖所示,天車質(zhì)量為M=40kg,可沿著光滑的水平軌道運(yùn)動.天車上拴著一根長為 L=40m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端拴著一個質(zhì)量為m=20kg的小球,現(xiàn)控制小球使輕繩偏離豎直方向60°角處于自然伸直狀態(tài),球與天車均靜止.給天車施加一水平向右的恒力F的同時(shí)放開小球,運(yùn)動中兩者恰好能保持相對靜止.當(dāng)天車運(yùn)動了d=5$\sqrt{3}$m時(shí)撤去F,同時(shí)鎖定天車.不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.請通過計(jì)算回答下列問題:
(1)求恒力F的沖量I
(2)求小球運(yùn)動到最右端時(shí)距最低點(diǎn)的高度h;
(3)若小球剛擺動到最右端時(shí)立即解除對天車的鎖定,求在解除鎖定后小球第一次通過最低點(diǎn)時(shí)輕繩對小球的拉力FT

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