【題目】在如圖甲所示的直角坐標(biāo)系中,兩平行極板MN垂直于y軸,N板在x軸上且其左端與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合,極板長(zhǎng)度l=0.08m,板間距離d=0.09m,兩板間加上如圖乙所示的周期性變化電壓,兩板間電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)。在y軸上(0,d/2)處有一粒子源,垂直于y軸連續(xù)不斷向x軸正方向發(fā)射相同的帶正電的粒子,粒子比荷為=5×107C/kg,速度為v0=8×105m/s.t=0時(shí)刻射入板間的粒子恰好經(jīng)N板右邊緣打在x軸上.不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用,求:
(1)電壓U0的大。
(2)若沿x軸水平放置一熒光屏,要使粒子全部打在熒光屏上,求熒光屏的最小長(zhǎng)度;
(3)若在第四象限加一個(gè)與x軸相切的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng),半徑為r=0.03m,切點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0.12m,0),磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=,方向垂直于坐標(biāo)平面向里。求粒子出磁場(chǎng)后與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)的范圍。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)對(duì)于t=0時(shí)刻射入極板間的粒子:
解得:
(2)時(shí)刻射出的粒子打在x軸上水平位移最大:
所放熒光屏的最小長(zhǎng)度即:
(3)不同時(shí)刻射出極板的粒子沿垂直于極板方向的速度均為vy.
速度偏轉(zhuǎn)角的正切值均為:
即:所有的粒子射出極板時(shí)速度的大小和方向均相同.
由分析得,如圖所示,所有粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后發(fā)生磁聚焦由磁場(chǎng)中的一點(diǎn)B離開(kāi)磁場(chǎng).
由幾何關(guān)系,恰好經(jīng)N板右邊緣的粒子經(jīng)x軸后沿磁場(chǎng)圓半徑方向射入磁場(chǎng),一定沿磁場(chǎng)圓半徑方向射出磁場(chǎng);從x軸射出點(diǎn)的橫坐標(biāo):
.
由幾何關(guān)系,過(guò)A點(diǎn)的粒子經(jīng)x軸后進(jìn)入磁場(chǎng)由B沿x軸正向運(yùn)動(dòng).
綜上所述,粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后第二次打在x軸上的范圍為:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一平行板電容器與電源相連,上極板接電源正極,下極板接地,閉合電鍵,在兩板之間恰懸浮有一帶電油滴,則下列幾種操作下(操作時(shí)間不計(jì))。對(duì)油滴運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分析正確的是( 。
A. 閉合電鍵,僅將兩板間距離增大,油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)
B. 打開(kāi)電鍵,僅將兩板間距離增大,油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)
C. 打開(kāi)電鍵僅將兩板間距離減小,油滴保持靜止不動(dòng)
D. 閉合電鍵,兩板同時(shí)繞AB兩點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜓杆傩D(zhuǎn)一小角度,油滴將水平向右加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a、b分別系于一輕質(zhì)木架上的A和C點(diǎn),繩長(zhǎng)分別為la、lb,如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩a在豎直方向,繩b在水平方向,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí),繩b被燒斷的同時(shí)輕桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),則( )
A. 小球仍在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B. 在繩b被燒斷瞬間,a繩中張力突然增大
C. 若角速度ω較小,小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)
D. 繩b未被燒斷時(shí),繩a的拉力大于mg,繩b的拉力為mω2lb
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在“用油膜法估測(cè)分子的大小”實(shí)驗(yàn)中,下列做法正確的是_______
A. 用注射器吸取配置好的油酸酒精溶液,一滴一滴地滴入小量筒中,若100滴溶液的體積是1ml,則1滴溶液中含有油酸10-2ml
B. 用淺盤(pán)裝入適量的水,然后將痱子粉均勻地撒在水面上
C. 用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液,等油膜的形狀穩(wěn)定之后再描繪其形狀
D. 將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上,再用刻度尺去量油膜的面積
E. 根據(jù)1滴油酸溶液中油酸的體積V和油膜面積S就可以算出油膜厚度d=,即油酸分子的直徑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量為的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW,汽車(chē)從靜止開(kāi)始,以2m/s2的加速度做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),達(dá)到額定功率后保持功率不變,所受阻力恒為車(chē)重的0.1倍,g取10m/s2。則
A. 汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為15s
B. 汽車(chē)能達(dá)到的最大速度為20m/s
C. 3s末汽車(chē)的瞬時(shí)功率為
D. 當(dāng)汽車(chē)的速度為12m/s時(shí),加速度為2.5 m/s2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,長(zhǎng)為L的細(xì)繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球,如果給小球一個(gè)合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),這樣就構(gòu)成了一個(gè)圓錐擺,設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為,下列說(shuō)法中正確的是
A. 小球受重力、細(xì)繩的拉力和向心力作用
B. 細(xì)繩的拉力提供向心力
C. 越大,小球運(yùn)動(dòng)的線(xiàn)速度越小
D. 越大,小球運(yùn)動(dòng)的角速度越大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是青少年喜愛(ài)的一項(xiàng)活動(dòng)。如圖所示,滑板運(yùn)動(dòng)員以某一初速度從A點(diǎn)水平離開(kāi)h=0.8 m髙的平臺(tái),運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)恰好能無(wú)碰撞的從B點(diǎn)沿圓弧切線(xiàn)進(jìn)人豎直光滑圓弧軌道,然后經(jīng)C點(diǎn)沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)D。圓弧軌道的半徑為1 m ,B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線(xiàn)水平,圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,斜面與圓弧相切于C點(diǎn)。已知滑板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=1/3,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,不計(jì)空氣阻力,運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)質(zhì)量為50 kg,可視為質(zhì)點(diǎn)。試求:
(1)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)離開(kāi)平臺(tái)時(shí)的初速度v0;
(2)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)通過(guò)圓弧軌道最底點(diǎn)對(duì)軌道的壓力;
(3)運(yùn)動(dòng)員(連同滑板)在斜面上滑行的最大距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,靜止在光滑水平面上的斜面體,質(zhì)量為M,傾角為α.其斜面上有一靜止的滑塊,質(zhì)量為m,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)給斜面體施加水平向右的力使斜面體加速運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )
A. 水平恒力F變大后,如果滑塊仍靜止在斜面上,滑塊對(duì)斜面的壓力增加
B. 水平恒力F變大后,如果滑塊仍靜止在斜面上,滑塊對(duì)斜面的壓力減小
C. 若要使滑塊與斜面體一起加速運(yùn)動(dòng),水平向右的力F的最大值
D. 若水平恒力F方向向左,滑塊與斜面一起向左做的加速運(yùn)動(dòng),則摩擦力對(duì)滑塊做正功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】每年都有很多高中畢業(yè)生利用暑假去學(xué)習(xí)駕駛技術(shù),其中目標(biāo)停車(chē)是駕考中的一個(gè)必考題目,其過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:在一條平直公路上有 A、B、C、D 四個(gè)停車(chē) 標(biāo)志桿,每相鄰兩個(gè)停車(chē)標(biāo)志桿之間的距離為Δx=16 m,某次測(cè)試時(shí),駕駛員正在以 v0=20 m/s 的速度勻速行駛,當(dāng)車(chē)頭到達(dá) O 點(diǎn)時(shí)聽(tīng)到停車(chē)指令,要求駕駛員將車(chē)頭停在標(biāo) 志桿 C、D 之間,駕駛員經(jīng)過(guò)Δt=0.5 s 的反應(yīng)時(shí)間后開(kāi)始剎車(chē),剎車(chē)后開(kāi)始做勻減速直線(xiàn) 運(yùn)動(dòng),若測(cè)得汽車(chē)從 O 到標(biāo)志桿 B 的時(shí)間為t1=5.5 s,從標(biāo)志桿 B 到標(biāo)志桿 C 的時(shí)間為 t2=2.0 s.求:
(1)O 點(diǎn)到標(biāo)志桿 A 之間的距離 x 及汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的加速度大小
(2)汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車(chē)頭與標(biāo)志桿 D 的距離 L.
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