【題目】如圖甲所示,豎直擋板MN左側(cè)空間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)和磁場(chǎng)的范圍足夠大,電場(chǎng)強(qiáng)度E=40N/C,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,選定磁場(chǎng)垂直紙面向里為正方向.t=0時(shí)刻,一質(zhì)量m=8×10-4kg、電荷量q=+2×10-4C的微粒在O點(diǎn)具有豎直向下的速度v=0.12m/s,O是擋板MN上一點(diǎn),直線OO與擋板MN垂直,取g=10m/s2.求:
(1)微粒再次經(jīng)過直線OO時(shí)與O點(diǎn)的距離。
(2)微粒在運(yùn)動(dòng)過程中離開直線OO的最大高度。
(3)水平移動(dòng)擋板,使微粒能垂直射到擋板上,擋板與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足的條件。
【答案】(1)1.2m;(2)2.48m;(3)L=(2.4n+1.8)m (n=0,1,2,…)。
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)題意可以知道,微粒所受的重力 G=mg=8×10-3(N) ①
電場(chǎng)力大小F=qE=8×10-3(N) ②
因此重力與電場(chǎng)力平衡
微粒先在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則 ③
由③式解得:R=0.6(m) ④
由 ⑤
得:T=10π(s) ⑥
則微粒在5πs內(nèi)轉(zhuǎn)過半個(gè)圓周,再次經(jīng)直線OO時(shí)與O點(diǎn)的距離:L=2R ⑦
將數(shù)據(jù)代入上式解得:L=1.2(m)⑧
(2)微粒運(yùn)動(dòng)半周后向上勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t=5πs,軌跡如圖所示,
位移大。簊=vt ⑨
由⑨式解得:s=1.88(m)⑩
因此,微粒離開直線OO的最大高度:H=s+R=2.48(m)
(3)若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO下方時(shí),由圖象可以知道,擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足:
L=(2.4n+0.6)m (n=0,1,2,…)
若微粒能垂直射到擋板上的某點(diǎn)P,P點(diǎn)在直線OO上方時(shí),由圖象可以知道,擋板MN與O點(diǎn)間的距離應(yīng)滿足:L=(2.4n+1.8)m (n=0,1,2,…)
(若兩式合寫成 L=(1.2n+0.6)m (n=0,1,2…)同樣給6分)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】有質(zhì)量相同的三個(gè)小物體a、b、c。現(xiàn)將小物體a從高為h的光滑斜面的頂端由靜止釋放,同時(shí)小物體b、c分別從與a等高的位置開始做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng),如圖所示。有關(guān)三個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況,下列判斷正確的是
A.三個(gè)物體同時(shí)落地
B.三個(gè)物體落地前瞬間的動(dòng)能相同
C.重力對(duì)三個(gè)物體做功相同
D.重力對(duì)三個(gè)物體的沖量相同
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】傳感器的應(yīng)用很廣,下例事例或器材中利用溫度傳感器的是( 。
A.洗衣機(jī)定時(shí)器開關(guān)
B.電視無(wú)線遙控開關(guān)
C.電飯鍋?zhàn)詣?dòng)控溫
D.樓道電燈自動(dòng)控制開關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】U的衰變有多種途徑,其中一種途徑是先衰變成Bi,然后可以經(jīng)一次衰變變成X(X代表某種元素),也可以經(jīng)一次衰變變成Ti,最后都衰變變成Pb,衰變路徑如右圖所示,下列說(shuō)法中正確的是
A.過程①是β衰變,過程③是α衰變;過程②是β衰變,過程④是α衰變
B.過程①是β衰變,過程③是α衰變;過程②是α衰變,過程④是β衰變
C.過程①是α衰變,過程③是β衰變;過程②是β衰變,過程④是α衰變
D.過程①是α衰變,過程③是β衰變;過程②是α衰變,過程④是β衰變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的木板B,上表面粗糙,在其左端有一光滑的圓弧槽C,與長(zhǎng)木板接觸但不相連,圓弧槽的下端與木板上表面相平,B、C靜止在水平面上,F(xiàn)有滑塊A以初速v0從右端滑上B,并以v0滑離B,恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)。A、B、C的質(zhì)量均為m,試求:
(1)木板B上表面的動(dòng)摩擦因素μ;
(2)圓弧槽C的半徑R;
(3)當(dāng)A滑離C時(shí),C的速度。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】關(guān)于熱機(jī),下列說(shuō)法是正確的( 。
A.汽油機(jī)頂部有噴油嘴,柴油機(jī)頂部有火花塞
B.柴油機(jī)在吸氣沖程中,將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸
C.汽油機(jī)在做功沖程中,進(jìn)氣門關(guān)閉排氣門打開
D.汽油機(jī)在做功沖程中,是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列交通工具中,動(dòng)力設(shè)備不是熱機(jī)的是( 。
A.遠(yuǎn)洋輪船
B.載重汽車
C.戰(zhàn)斗機(jī)
D.電動(dòng)摩托
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為1kg的小物塊,以初速度v0=11m/s從θ=530的固定斜面底端先后兩次滑上斜面,第一次對(duì)小物塊施加一沿斜面向上的恒力F,第二次不施加力,圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無(wú)F時(shí)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,不考慮空氣阻力,g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是(已知)
A. 恒力F大小為21N
B. 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
C. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過程摩擦產(chǎn)生的熱量較少
D. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過程機(jī)械能的減少量較小
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