【題目】如圖所示,水平虛線abcd在同一豎直平面內(nèi),間距為L,中間存在著方向向右與虛線平行的勻強電場,虛線cd的下側(cè)存在一圓形磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,圓形磁場與虛線cd相切于M點。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子由電場上邊界的S點以速度v0垂直電場方向進人電場,經(jīng)過一段時間粒子從M點離開電場進人磁場,粒子在磁場中的速度大小為2v0,經(jīng)偏轉(zhuǎn)后,粒子由虛線cd上的N點垂直于虛線返回勻強電場且剛好再次回到S點。粒子重力忽略不計,求:

1SM兩點間的距離;

2)圓形磁場的半徑r以及磁感應(yīng)強度B的大小;

3)帶電粒子在整個運動過程中的總時間。

【答案】1;(2,;(3。

【解析】

1)根據(jù)題意作出粒子的運動軌跡如圖所示

在電場中,粒子帶正電,從SM過程中做類平拋運動,在豎直方向做勻速直線運動,則有

M點,沿水平方向的速度

所以粒子的側(cè)位移

SM兩點間的距離

2)在M處,由速度關(guān)系知

解得

粒子在電場中從N返回S過程中的時間為

根據(jù)位移時間公式有

解得

由幾何關(guān)系知,在

中,帶電粒子的軌道半徑為

粒子在磁場中,根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

解得

由圖知,為等邊三角形,所以圓形磁場區(qū)域的半徑

3)帶電粒子在磁場中運動的周期,由幾何知識可知,帶電粒子在磁場中運動軌跡對應(yīng)的圓心角為,則帶電粒子在磁場中運動的時間為

粒子從T點飛出磁場到達N點過程中

所以粒子從S點出發(fā)到再次返回到S點的時間為

練習冊系列答案
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【題目】一簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在t=時刻,該波的波形圖如圖(a)所示,P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點。圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A. 質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同

B. t=0時刻,質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大

C. t=0時刻,質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大

D. 平衡位置在坐標原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示

E. t=0時刻,質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大

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【題目】如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點。在外力作用下,一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運動,到達B點時撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C,重力加速度為g。求:

(1)小球在AB段運動的加速度的大。

(2)小球從D點運動到A點所用的時間。

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【題目】圖甲是某燃氣灶點火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2,電壓表為理想交流電表。當變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時,就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花點燃氣體。開關(guān)閉合后,下列說法正確的是( 。

A.電壓表的示數(shù)為5V

B.若沒有轉(zhuǎn)換器則變壓器副線圈輸出的是直流電

C.則可以實現(xiàn)燃氣灶點火

D.穿過原、副線圈的磁通量之比為1:1

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學用如圖甲所示裝置測當?shù)氐闹亓铀俣,光電門A、B與光電計時器相連,可記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間

1)實驗前用游標卡尺測量小球的直徑,示數(shù)如圖乙所示,則小球的直徑d=_____mm

2)讓小球緊靠固定擋板,由靜止釋放,光電計時器記錄小球經(jīng)過光電門A和光電門B所用的時間t1、t2,測出兩光電門間的高度差h,則測得的重力加速度g=_____(用測得的物理量的符號表示)

3)將光電計時器記錄小球通過光電門的時間改為記錄小球從光電門A運動到光電門B所用的時間,保持光電門B的位置不變,多次改變光電門A的位置,每次均讓小球從緊靠固定擋板由靜止釋放,記錄每次兩光電間的高度差h及小球從光電門A運動到光電門B所用的時間t,作出圖象如圖丙所示,若圖象斜率的絕對值為k,則圖象與縱軸的截距意義為____,當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>____

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【題目】在“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中。

1)安裝好實驗裝置后,先用游標卡尺測量擺球直徑d,再測量擺線長,則單擺擺長L=______(用d、l0表示);

2)擺球擺動穩(wěn)定后,當它到達最低點時啟動秒表開始計時,并記錄此后擺球再次經(jīng)過最低點的次數(shù)nn=12、3…),當數(shù)到n=40時剛好停表,此時秒表讀數(shù)為t,該單擺的周期為T=________;

3)計算重力加速度測量值的表達式為g=________(用T、L表示),如果測量值小于真實值,可能原因是__________;

A.將擺線長當成了擺長

B.將擺線長和球的直徑之和當成了擺長

C.計時開始時,秒表啟動稍晚

D.擺長將擺球經(jīng)過最低點的次數(shù)n計少了

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列簡諧橫波的波速v=4m/s,在t=0時刻的波形如如圖所示,在這一時刻質(zhì)點A振動的速度方向沿y軸正方向。求:

1)這列波的傳播方向和周期;

2t=0t=3s時間內(nèi)質(zhì)點B運動的路程;

3)在下面的坐標系中畫出t=3.5s時的波形圖。(不用寫做圖過程)


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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列四幅圖涉及到不同的物理知識,其中說法正確的是( 。

A.湯姆孫通過分析甲圖中的α粒子散射實驗結(jié)果,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B.乙圖為光電效應(yīng)實驗:只要有光射到金屬板上,就一定有光電子射出

C.丙圖表示的是磁場對αβγ射線的作用情況,其中α射線,γ射線

D.丁圖表示的核反應(yīng)屬于重核裂變,是人工無法控制的核反應(yīng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的輕質(zhì)彈簧原長為2L,一端與質(zhì)量的物塊P接觸但不連接,另一端固定在A點,光滑水平軌道AB長度為5L.長度為的水平傳送帶分別與B端和水平光滑軌道CD平滑連接,物塊P與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),傳送帶始終以的速率順時針勻速轉(zhuǎn)動.質(zhì)量為小車放在光滑水平軌道上,位于CD右側(cè),小車左端與CD段平滑連接,小車的水平面長度,右側(cè)是一段半徑的四分之一光滑圓弧,物塊P與小車水平上表面的動摩擦因數(shù).用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度L,然后放開,P開始沿軌道運動,沖上傳送帶后開始做減速運動,到達傳送帶右端時速度恰好與傳送帶速度大小相等.重力加速度大小求:

1)彈簧壓縮至長度L時儲存的彈性勢能

2)物塊P在小車圓弧上上升的最大高度H

3)要使物塊P既可以沖上圓弧又不會從小車上掉下來,小車水平面長度的取值范圍

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