【題目】如圖所示,OP曲線的方程為: (x、y單位均為m),在OPM區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E1=200 N/C(設(shè)為Ⅰ區(qū)),MPQ右邊存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1 T(設(shè)為Ⅱ區(qū)),與x軸平行的PN上方(包括PN)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E2=100 N/C(設(shè)為Ⅲ區(qū)),PN的上方h=3.125 m處有一足夠長(zhǎng)的緊靠y軸水平放置的熒光屏AB,OM的長(zhǎng)度為a=6.25 m,今在曲線OP上同時(shí)靜止釋放質(zhì)量為m=1.6×10﹣25 kg,電荷量為e=1.6×10﹣19 C的帶正電的微粒2000個(gè)(在OP上按x均勻分布).(不考慮微粒之間的相互作用,不計(jì)粒子重力, =2.5).試求:
(1)這些粒子進(jìn)入Ⅱ區(qū)的最大速度大;
(2)粒子打在熒光屏上的亮線的長(zhǎng)度和打在熒光屏上的粒子個(gè)數(shù);
(3)這些粒子從出發(fā)到打到熒光屏上的最長(zhǎng)時(shí)間.
【答案】(1)這些粒子進(jìn)入Ⅱ區(qū)的最大速度大小為5×104 m/s;
(2)糍子打在熒光屏上的亮線的長(zhǎng)度6.25 m,打在熒光屏上的粒子數(shù)500個(gè);
(3)這些粒子從出發(fā)到打到熒光屏上的最長(zhǎng)時(shí)間4.064×10-4 s.
【解析】
(1)對(duì)在Ⅰ區(qū)的運(yùn)動(dòng)過程根據(jù)動(dòng)能定理列方程求速度的表達(dá)式,進(jìn)而求出最大速度;
(2)有半徑公式表示粒子在Ⅱ區(qū)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑,求出轉(zhuǎn)過半圈后的豎直位移,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出打在光屏上的亮線長(zhǎng)度,根據(jù)長(zhǎng)度比求出個(gè)數(shù);
(3)能打到熒光屏上的粒子在Ⅰ區(qū)的時(shí)間最長(zhǎng),分別求出在Ⅰ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和Ⅱ區(qū)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與圓周運(yùn)動(dòng)半軸的時(shí)間,其和即為最長(zhǎng)時(shí)間.
解:(1)設(shè)粒子從點(diǎn)(x,y)出發(fā),eE1(a﹣x)=mv02
當(dāng)x=0時(shí)速度最大,所以最大速度vm=5×104m/s;
(2)進(jìn)入Ⅱ區(qū)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為:
轉(zhuǎn)半圈后打在MQ點(diǎn)上的C點(diǎn),yc=2r+y=0.4 +y=1m
所以所有的粒子均打在P點(diǎn)且水平進(jìn)入Ⅲ區(qū)速度最小的從P點(diǎn)出發(fā),直接打在P點(diǎn)正上方的熒光屏上,速度最大的是5×104m/s,水平向左做勻速運(yùn)動(dòng),
豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),
a2= =105m/s2
t2= =2.5×10﹣4s
所以最偏左的y=vmt2=12.5m,則亮線長(zhǎng)度為6.25m(其余打出去了)
打在6.25m處的粒子的水平速度為:v= m/s=2.5×104m/s
由v==2.5×104m/s
得:a﹣x=1.25
所以打在熒光屏上的粒子數(shù)n=×2000=500個(gè);
(3)能打到熒光屏上的粒子在Ⅰ區(qū)的最長(zhǎng)時(shí)間為t1
a1==2×105m/s2,得:t2= =1.25×10﹣4s
在Ⅱ區(qū),t′=T= =3.14×10﹣5s
t=t1+t2+t′=4.064×10﹣4s
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】英國物理學(xué)家麥克斯韋提出:變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)產(chǎn)生 , 從而預(yù)言了的存在,德國物理學(xué)家用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在.
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【題目】手機(jī)是人們生活中普遍使用的通訊工具,它是利用 (選填“電磁波”或“超聲波”)進(jìn)行通訊的.這種波(選填“能”或“不能”)在真空中傳播.
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【題目】下列關(guān)于時(shí)刻和時(shí)間說法正確的是( )
A. 某人在百米賽跑中用了15 s,15 s指的是時(shí)刻
B. 第3 s內(nèi)指的是第2 s末到第3 s末這1 s的時(shí)間內(nèi)
C. 第3 s指的是3 s的時(shí)間
D. 2 s末就是3 s初,指的是時(shí)刻
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,A、B、C三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m,置于光滑的水平桌面上,B、C之間有一輕質(zhì)彈簧,彈簧的兩端與木塊接觸而不固連.將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把B和C緊連,使彈簧不能伸展,以至于B、C可視為一個(gè)整體.現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向朝B運(yùn)動(dòng),與B相碰并粘合在一起.A ,B C一起運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間以后細(xì)線突然斷開,彈簧伸展,從而使C與A、B分離.已知離開彈簧后C的速度恰好為v0.求彈簧釋放的勢(shì)能.
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【題目】某同學(xué)欲測(cè)量一個(gè)量程為6V的電壓表的電阻RV(在2000Ω~4000Ω之間),他設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路。其中電源為三節(jié)干電池(內(nèi)阻小于2Ω),R0是2000Ω的定值電阻。他的操作如下:先閉合開關(guān)S1、S2,讀出電壓表示數(shù)U1;再斷開S2,讀出電壓表的示數(shù)U2.
(1)若該同學(xué)測(cè)出的數(shù)據(jù)為U1=4.50V,U2=2.50V,則該同學(xué)測(cè)出的RV= Ω.
(2)若該同學(xué)用如圖乙所示的若干節(jié)串聯(lián)的“番茄電池”(電動(dòng)勢(shì)在4~5V之間,內(nèi)阻約為1100Ω)代替干電池,依然用上述方案,則他 (填“能”或“不能”)測(cè)量出RV.
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【題目】關(guān)于速度,下列說法正確的是
A. 速度是表示物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量
B. 平均速度只有大小,沒有方向,是標(biāo)量
C. 運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度,叫做瞬時(shí)速度,它是矢量
D. 汽車上的速度計(jì)是用來測(cè)量汽車平均速度大小的儀器
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【題目】如圖所示,光滑桿AB長(zhǎng)為L,B端固定一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為的輕彈簧,質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接, 為過B點(diǎn)的豎直軸,桿與水平面間的夾角始終為。
(1)感保持靜止?fàn)顟B(tài),讓小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放,求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時(shí)彈簧的壓縮量;
(2)當(dāng)球隨桿一起繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為,求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(3)若,移去彈簧,當(dāng)桿繞軸以角速度,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),小球恰好在桿上某一位置隨桿在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),球受輕微擾動(dòng)后沿桿向上滑動(dòng),到最高點(diǎn)A時(shí)球沿桿方向的速度大小為,求小球從開始滑動(dòng)到離開桿過程中,桿對(duì)球所做的功W。
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【題目】如圖所示,在傾角為30°的斜面上的P點(diǎn)釘有一光滑小鐵釘,以P點(diǎn)所在水平虛線將斜面一分為二,上部光滑,下部粗糙.一繩長(zhǎng)為3R輕繩一端系于斜面O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)將輕繩拉直小球從A點(diǎn)由靜止釋放,小球恰好能第一次通過圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)B點(diǎn).已知OA與斜面底邊平行,OP距離為2R,且與斜面底邊垂直,則小球從A到B的運(yùn)動(dòng)過程中( )
A. 合外力做功mgR
B. 重力做功2mgR
C. 克服摩擦力做功mgR
D. 機(jī)械能減少mgR
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