【題目】如圖,真空室內存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應強度的大小B=0.60T,場區(qū)足夠寬,磁場內有一塊平面感光薄板ab,板面與磁場方向平行,在距ab的距離l=16cm處,ab中垂線上有一個點狀的α放射源S,它向各個方向發(fā)射α粒子(氦核),α粒子的速度都是v=3.0×106m/s,已知α粒子的電荷與質量之比q/m=5.0×107C/kg,現(xiàn)只考慮在圖紙平面中運動的α粒子
(1)若ab長度為20cm,求ab下側被α粒子打中的區(qū)域的長度.
(2)要使ab上側能全部被α粒子打中,ab的長度應為多大?
【答案】(1)18cm.(2)ab的長度應小于16cm
【解析】
試題分析:(1)α粒子帶正電,故在磁場中沿逆時針方向做勻速圓周運動,
用R表示軌道半徑,有…①
由此得:
代入數(shù)值得:R=10cm.
可見,2R>l>R.
因朝不同方向發(fā)射的α粒子的圓軌跡都過S,由此可知,某一圓軌跡在圖中N左側與ab相切,則此切點P1就是α粒子能打中的左側最遠點.為定出P1點的位置,可作平行于ab的直線cd,cd到ab的距離為R,以S為圓心,R為半徑,作弧交cd于Q點,過Q作ab的垂線,它與ab的交點即為P1.NP1=,
解得:NP1=8cm…②
再考慮N的右側.任何α粒子在運動中離S的距離不可能超過2R,以2R為半徑、S為圓心作圓,交ab于N右側的P2點,由圖中幾何關系得:NP2=,
解得:NP2=12cm…③
由于右側實際長度Nb=10cm<NP═12cm,應取Nb=10cm.
所以所求長度為:P1P2=NP1+Nb=18cm…④
(2)要全部打中ab上側,ab的長度應在圖示的圓內,
根據(jù)幾何知識可得:cb2=sc×(2R-sc),
解得:cb=8cm,所以ab<16cm時就能打中ab上側.
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【題目】2006年8月24日,根據(jù)國際天文學聯(lián)合會大會投票5號決議,冥王星被排除在行星行列之外,正式從太陽系九大行星中除名,而將其列入“矮行星”。冥王星的發(fā)現(xiàn)當時是根據(jù)
A. 哥白尼日心說的推算
B. 牛頓力學的推算
C. 法拉第定律的推算
D. 愛因斯坦的相對論
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【題目】下列說法中,正確的是()
A. 有摩檫力存在的接觸面上,一定同時有彈力存在
B. 有彈力存在的接觸面上,一定同時有摩檫力存在
C. 兩個接觸且相對運動的物體,其接觸面之間一定有摩檫力存在
D. 兩個接觸且沒有相對運動的物體,其接觸面之間一定沒有摩檫力存在
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【題目】伽利略被譽為“天上的哥倫布”,是由于他
A. 推翻了天主教會“地球中心說” B. 提出日心說,動搖宗教神學的理論基礎
C. 提出行星運行三定律 D. 發(fā)現(xiàn)了木星的四顆衛(wèi)星,為日心說找到確鑿證據(jù)
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【題目】兩平行金屬板間所加電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示,大量質量為m、帶電量為e的電子由靜止開始經(jīng)電壓為U0的電場加速后連續(xù)不斷地沿兩平行金屬板間的中線射入,若兩板間距恰能使所有電子都能通過。且兩極長度使每個電子通過兩板均歷時3t0,兩平行金屬板間距為d,電子所受重力不計,求:
(1)電子通過兩板時側向位移的最大值和最小值(答案用d表示);
(2)側向位移最大和最小的電子通過兩板后的動能之比。
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【題目】一個物體所受重力在下列哪些情況下要發(fā)生變化
A. 把它從赤道拿到南極
B. 把它送到月球上去
C. 把它放到水里
D. 改變它的運動狀態(tài)
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【題目】慣性制導已廣泛應用于彈道式導彈工程中.這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計.加速度計的構造原理的示意圖如圖所示:沿導彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質量為m的滑塊,滑塊兩側分別于勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連.滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度.滑塊上有指針,可通過標尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導.設某段時間內導彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為s,則這段時間內導彈的加速度( )
A. 方向向左,大小為
B. 方向向右,大小為
C. 方向向左,大小為
D. 方向向右,大小為
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【題目】特斯拉汽車公司(Tesla Motors)是美國一家產(chǎn)銷電動車的公司,由斯坦福大學碩士輟學生伊隆·馬斯克與碩士畢業(yè)生JB Straubel于2003年成立,特斯拉汽車公司以電氣工程師和物理學家尼古拉·特斯拉命名,專門生產(chǎn)純電動車,物理學中特斯拉是哪個物理量的單位
A.電場強度B.磁感應強度
C.磁通量D.電動勢
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【題目】如圖所示,在xoy平面內,有一個圓形區(qū)域的直徑AB與x軸重合,圓心O′的坐標為(2a,0),其半徑為a,該區(qū)域內無磁場.在y軸和直線x=3a之間的其他區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸上某點射入磁場.不計粒子重力.
(1)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,且粒子不經(jīng)過圓形區(qū)域就能到達B點,求粒子的初速度大小v1;
(2)若粒子的初速度方向與y軸正向夾角為60°,在磁場中運動的時間為,且粒子也能到達B點,求粒子的初速度大小v2;
(3)若粒子的初速度方向與y軸垂直,且粒子從O′點第一次經(jīng)過x軸,求粒子的最小初速度vm.
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