【題目】如圖所示,以MN為界的兩勻強磁場,MN邊界上方的磁感應(yīng)強度大于下方的磁感應(yīng)強度,有一長為l的平直擋板與分界線重合,在擋板的正中有一帶正電粒子,從O點沿圖示方向進(jìn)入中,假設(shè)粒子與擋板發(fā)生碰撞時沒有能量損失,且粒子在下方磁場中運動時不會與擋板發(fā)生碰撞,不計粒子重力,若粒子最終能回到出發(fā)點.
(1)試畫出粒子運動軌跡。
(2)求滿足條件的磁感應(yīng)強度的比值范圍。
【答案】(1)見解析(2)(n=1,2,3…)
【解析】
如圖所示,粒子從O點飛出時,沿逆時針方向旋轉(zhuǎn),若經(jīng)過n次碰撞后,恰好從擋板邊緣C點進(jìn)入MN的下方,由于粒子在MN的下方磁場區(qū)域運動時不與擋板發(fā)生碰撞,則會按軌跡①運動;也有可能在C點發(fā)生碰撞后再在上方磁場中旋轉(zhuǎn)半周后進(jìn)入MN的下方磁場,則粒子會按軌跡②運動。
根據(jù)圖中粒子運動軌跡示意圖可知,當(dāng)粒子在MN上方磁場中運動時,根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得:
(n=1,2,3…),
在磁場中根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得:
聯(lián)立得:
①若粒子在磁場中按軌跡①運動,則有幾何關(guān)系可得
同理有
聯(lián)立得:
則有
(n=1,2,3…)
②若粒子在磁場中按軌跡②運動,則有幾何關(guān)系可得
同理有
聯(lián)立得:
(n=1,2,3…)
則有
(n=1,2,3…)
聯(lián)立以上關(guān)系可得
(n=1,2,3…)。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為xOy平面直角坐標(biāo)系,在x=a處有一平行于y軸的直線MN,在x=4a處放置一平行于y軸的熒光屏,熒光屏與x軸交點為Q,在第一象限內(nèi)直線MN與熒光屏之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強電場。原點O處放置一帶電粒子發(fā)射裝置,它可以連續(xù)不斷地發(fā)射同種初速度大小為v0的帶正電粒子,調(diào)節(jié)坐標(biāo)原點處的帶電粒子發(fā)射裝置,使其在xOy平面內(nèi)沿不同方向?qū)щ娏W由淙氲谝幌笙蓿ㄋ俣扰cx軸正方向間的夾角為0≤θ≤)。若在第一象限內(nèi)直線MN的左側(cè)加一垂直xOy平面向外的勻強磁場,這些帶電粒子穿過該磁場后都能垂直進(jìn)入電場。已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,帶電粒子的比荷,電場強度大小E=Bv0,不計帶電粒子重力,求:
(1)粒子從發(fā)射到到達(dá)熒光屏的最長時間。
(2)符合條件的磁場區(qū)域的最小面積。
(3)粒子打到熒光屏上距Q點的最遠(yuǎn)距離。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究小組要精確測量一個只有刻度、沒有刻度值的電壓表的內(nèi)阻和一個失去標(biāo)簽的電源的電動勢。研究小組設(shè)計了沒有系統(tǒng)誤差的測量方法,電路如圖所示。其中電流表量程為30mA,R1是阻值范圍0~1000的電阻箱,是阻值范圍0~500的滑動變阻器。
(1)先測電壓表的內(nèi)阻:將開關(guān)、閉合,調(diào)節(jié)R1、使電流表、電壓表都取合適刻度,多次改變R1、的值、同時保持_________不變,記錄R1和對應(yīng)的電壓表指示的格數(shù)N。根據(jù)數(shù)據(jù)作圖像,得到一條一次函數(shù)圖像,截距為b,斜率為k,那么電壓表的內(nèi)阻等于_________。
(2)再測電源電動勢:斷開、閉合,調(diào)節(jié)R1、使電流表有合適的讀數(shù),再保持_________不變,多次改變R1,同時記錄電流表和R1讀數(shù)。根據(jù)數(shù)據(jù)作,的函數(shù)圖線,截距為b′,斜率為k′,那么電源的電動勢等于_________。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示為以O點為平衡位置,在A、B兩點間做簡諧運動的彈簧振子,圖乙為這個彈簧振子的振動圖象,由圖可知下列說法中正確的是( )
A. 在t=0.2s時,彈簧振子的加速度為正向最大
B. 在t=0.1s與t=0.3s兩個時刻,彈簧振子在同一位置
C. 從t=0到t=0.2s時間內(nèi),彈簧振子做加速度增加的減速運動
D. 在t=0.6s時,彈簧振子有最小的彈性勢能
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)行的一項活動。某中學(xué)生身高1.80m,質(zhì)量70kg。他站立舉臂,手指摸到的高度為2.10m。在一次摸高測試中,如果他下蹲,再用力瞪地向上跳起,同時舉臂,離地后手指摸到高度為2.55m。設(shè)他從蹬地到離開地面所用的時間為0.7s。不計空氣阻力,(g=10m/s2)。求:
(1)從蹬地到離開地面過程中重力的沖量的大小;
(2)上跳過程中他對地面平均壓力的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一質(zhì)量為2m的氣缸,用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)氣缸開口向上且通過活塞懸掛靜止時,空氣柱長度為如圖甲所示現(xiàn)將氣缸旋轉(zhuǎn)懸掛缸底靜止如圖乙所示,已知大氣壓強為,活塞的橫截面積為S,氣缸與活塞之間不漏氣且無摩擦,整個過程封閉氣體溫度不變求:
圖乙中空氣柱的長度;
從圖甲到圖乙,氣體吸熱還是放熱,并說明理由.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量均為m的金屬棒MN、PQ垂直于水平金屬導(dǎo)軌放置且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒MN與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為2μ,金屬棒PQ與金屬導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場的方向豎直向下。則金屬棒MN在恒力F=3μmg作用下向右運動的過程中,有
A.安培力對MN棒做正功
B.PQ棒不受安培力作用
C.MN棒做加速度逐漸減小的加速運動,最終勻速運動
D.PQ棒始終靜止,安培力對PQ不做功
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是氧氣分子在不同溫度(0℃和100℃)下的速率分布,由圖可得信息正確的是( )
A.同一溫度下,氧氣分子速率呈現(xiàn)出“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律
B.隨著溫度的升高,每一個氧氣分子的速率都增大
C.隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例高
D.隨著溫度的升高,氧氣分子的平均速率變小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】關(guān)于電場強度的概念,下列說法正確的是( 。
A.由上可知,電場中某點的電場強度E與試探電荷的電荷量q成反比
B.正、負(fù)試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反,所以某一點電場強度方向與放入試探電荷的正負(fù)有關(guān)
C.電場中某一點不放試探電荷時,該點的電場強度一定等于零
D.某一點的電場強度的大小和方向都與放入該點的試探電荷無關(guān)
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com