【題目】在如圖所示的xOy平面內(nèi),y≥0.5 cm和y<0的范圍內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B=1.0 T,一個質(zhì)量為m=1.6×10-15 kg,帶電荷量為q=1.6×10-7 C的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點O以v0=5.0×105 m/s的速度沿與x軸成30°角的方向斜向上射出,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從x軸上的Q點飛過,經(jīng)過Q點時的速度方向也斜向上(不計重力,π=3.14),求:
(1)粒子從O點運動到Q點所用的最短時間;
(2)粒子從O點運動到Q點所通過的路程.
【答案】(1)1.028×10-7 s(2)0.051 4n m(n=1,2,3,…)
【解析】試題分析:粒子在磁場中做勻速圓周運動,在沒有磁場的區(qū)域中做勻速直線運動,粒子經(jīng)歷的周期數(shù)越少,則粒子運動的時間就越短;粒子的路程為在磁場中的路程與在沒有磁場的區(qū)域中的路程的和。
(1)粒子的運動軌跡如圖所示
當(dāng)粒子第一次以斜向上的速度經(jīng)過Q點時,時間最短;在磁場中運動時間為t1,
洛倫茲力提供向心力:,解得:
粒子的周期為:,
代入數(shù)據(jù)得:r=0.05m,T=6.28×10-7s
由圖可知,粒子在磁場中運動的時間是一個周期
t1=T=6.28×107s
在無場區(qū)域運動的時間為t2,有:
粒子運動總時間為:t=t1+t2=1.028×106s
(2)粒子的運動情況可以不斷的重復(fù)上述情況,粒子在磁場中的路程為:
s1=2nπr(n=1,2,3…)
在無場區(qū)的路程為:s2=4nd(n=1,2,3…)
總路程為:s=s1+s2=0.514n(n=1,2,3…)
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【題目】下列說法正確的是:
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,并測出了萬有引力常量。
B.做圓周運動的物體,合力一定指向圓心
C.慣性是物體的固有屬性,速度大的物體慣性一定大
D.國際單位制中,力學(xué)的三個國際基本單位是:kg、m、s
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【題目】我國首顆量子科學(xué)實驗衛(wèi)星于2016年8月16日1點40分成功發(fā)射.量子衛(wèi)星成功運行后,我國將在世界上首次實現(xiàn)衛(wèi)星和地面之間的量子通信,構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與科學(xué)實驗體系.假設(shè)量子衛(wèi)星軌道在赤道平面,如圖所示.已知量子衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的m倍,同步衛(wèi)星的軌道半徑是地球半徑的n倍,圖中P點是地球赤道上一點,由此可知( )
A. 同步衛(wèi)星與量子衛(wèi)星的運行周期之比為
B. 同步衛(wèi)星與P點的速率之比為
C. 量子衛(wèi)星與P點的速率之比為
D. 量子衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的速率之比為
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【題目】我國鐵路已實現(xiàn)了多次大提速,旅客列車在500km左右站點之間實現(xiàn)了“夕發(fā)朝至”,進(jìn)一步適應(yīng)了旅客要求.為了適應(yīng)全面提速的要求,則( 。
A. 機(jī)車的功率可保持不變 B. 機(jī)車的功率必須增大
C. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)加大 D. 鐵路轉(zhuǎn)彎處的內(nèi)外軌高度差應(yīng)減小
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【題目】有同學(xué)利用如圖所示的裝置來驗證力的平行四邊形定則。在豎直木板上鋪有白紙,固定兩個光滑的滑輪A和B,將繩子打一個結(jié)點O,每個鉤碼的重量相等,當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡時,根據(jù)鉤碼個數(shù)讀出三根繩子的拉力TOA、TOB和TOC,回答下列問題:
(1)改變鉤碼個數(shù),實驗?zāi)芡瓿傻氖?/span> .
A.鉤碼的個數(shù)N1=N2=2,N3=4
B.鉤碼的個數(shù)N1=N3=3,N2=4
C.鉤碼的個數(shù)N1=N2=N3=4
D.鉤碼的個數(shù)N1=3,N2=4,N3=5
(2)在拆下鉤碼和繩子前,最重要的一個步驟是 .
A.標(biāo)記結(jié)點O的位置,并記錄OA、OB、OC三段繩子的方向
B.量出OA、OB、OC三段繩子的長度
C.用量角器量出三段繩子之間的夾角
D.用天平測出鉤碼的質(zhì)量
(3)在作圖時,你認(rèn)為圖示中________是正確的.(填“甲”或“乙”)
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【題目】關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是( )
A. 為了增加物體的內(nèi)能,必須對物體做功或向它傳遞熱量
B. 對某物體做功,必定會使該物體的內(nèi)能增加
C. 功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程
D. 不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體
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【題目】質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=t-2t2+5(各物理量采用國際單位制單位),則質(zhì)點 ( )
A. 第1s內(nèi)的位移是4m
B. 前2s內(nèi)的平均速度大小是1m/s
C. 任意相鄰的1s內(nèi)位移差大小都是3m
D. 任意1s內(nèi)速度的變化量的大小為4m/s
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【題目】有關(guān)人類對行星運動規(guī)律的認(rèn)識,下列說法正確的是:
A.哥白尼被宗教裁判所燒死在羅馬的鮮花廣場
B.開普勒對行星運動提出了自己的觀點,其基礎(chǔ)仍然是地心說
C.對任意一個行星來說,它與太陽的連線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積
D.所有行星的軌道的半長軸跟它的公轉(zhuǎn)周期的比值相等
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