【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中有虛線OA,OA與x軸的夾角θ=30°,(OA與y軸之間的區(qū)域有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,OA與x軸之間的區(qū)域有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T,勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E=5×105N/C.現(xiàn)從y軸上的P點(diǎn)沿與y軸正向夾角60°的方向以初速度v0=5×105m/s射入一個(gè)質(zhì)量m=8×10﹣26kg、電量q=+8×10﹣19C的帶電粒子,粒子經(jīng)過磁場、電場后最終打在x軸上的Q點(diǎn),已知P點(diǎn)到O的距離為 m.(帶電粒子的重力忽略不計(jì))求:
(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;
(2)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間;
(3)Q點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】
(1)解:粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有
解得
r=0.2 m
故粒子的軌道半徑為0.2m.
(2)粒子由P點(diǎn)進(jìn)入磁場,由于∠O′PO=30°,延長PO′交OA于O″,則PO″⊥OA,則PO″=OPcos 300=0.3 m,則O′O″=PO″﹣PO′=0.1 m得O′P=O′M,即得∠O′MO″=30°
由此得出粒子從OA邊射出時(shí)v0與OA的夾角為600,即得從OA邊射出時(shí)v0與x軸垂直.
從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間為在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1和電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2之和.
t1= = =8.37×10﹣7 s
粒子從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的時(shí)間為t=t1+t2=1.18×10﹣6 s.
(3)粒子在電場中qE=ma,解得a= =5×1012 m/s2
水平位移x2 = at22=0.3 m
粒子在磁場中水平位移x1=r+rsin 300=0.3m
故x=x1+x2 =0.6 m
即Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(0.6 m,0).
【解析】(1)求解帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的問題,先找出圓心,根據(jù)幾何關(guān)系,求出半徑,再根據(jù)洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律和洛倫茲力提供向心力公式列式求解;
(2)畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先做圓周運(yùn)動(dòng),后作類似平拋運(yùn)動(dòng),分別列式求出兩段時(shí)間即可;
(3)粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),沿x方向勻加速,沿-y方向勻速,根據(jù)幾何關(guān)系列式求解即可.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.該裝置是在矩形箱子的前后壁上各安裝一個(gè)壓力傳感器,用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0kg的滑塊,滑塊可在箱底無摩擦滑動(dòng),兩彈簧的另一端分別壓在傳感器A、B上,其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出,現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上,傳感器B在前,傳感器A在后,汽車靜止時(shí),傳感器A、B的示數(shù)均為10.0N.求:
(1)若傳感器A的示數(shù)為14.0N,B的示數(shù)為6.0N,汽車的加速度大小和方向?
(2)當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器A的示數(shù)為零?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物塊,在沿斜面向上,大小F=15N的拉力作用下,沿傾角θ=37°的足夠長斜面由靜止開始勻加速上滑,經(jīng)時(shí)間t1=2s撤去拉力,已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,取,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)拉力F作用的時(shí)間t1內(nèi),物塊沿斜面上滑的距離x1;
(2)從撤去拉力起,物塊沿斜面滑到最高點(diǎn)的時(shí)間t2;
(3)從撤去拉力起,經(jīng)時(shí)間t=3s物塊到出發(fā)點(diǎn)的距離x。
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【題目】如圖所示,一條細(xì)線一端與地板上的物體B相連,另一端繞過質(zhì)量不計(jì)的定滑輪與小球A相連,定滑輪用另一條細(xì)線懸掛在天花板上的O′點(diǎn),細(xì)線與豎直方向所成角度為α,則
A. 如果將物體B在地板上向右移動(dòng)一小段距離,α角保持不變
B. 如果將物體B在地板上向右移動(dòng)一小段距離,地面對B的支持力將變大
C. 減小小球A的質(zhì)量,α角一定增加
D. 懸掛定滑輪的細(xì)線的拉力一定大于小球A的重力
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【題目】金麗溫高鐵開通后,從鐵路售票網(wǎng)查詢到G7330次列車從縉云西到杭州東的信息如圖甲所示,如圖乙是用電子地圖測距工具測得縉云西站到杭州東站的直線距離約為179.8 km,下列說法正確的是
A. 在研究動(dòng)車過一橋梁所花的時(shí)間與動(dòng)車從縉云西站到杭州東站所花的時(shí)間時(shí),動(dòng)車均可看成質(zhì)點(diǎn)
B. 圖甲中07:31表示一段時(shí)間
C. 動(dòng)車高速行駛時(shí),可以取1 m位移的平均速度近似看作這1 m起點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度
D. 結(jié)合圖甲、乙,可知G7330列車行駛時(shí)的最高速度約為128 km/h
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【題目】下列說法正確的是 ( 。
A.太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)
B.黑體輻射的實(shí)驗(yàn)規(guī)律可用光的波動(dòng)性解釋
C.一束光照射到某種金屬上,不能發(fā)生光電效應(yīng),是因?yàn)樵撌獾念l率低于極限頻率
D.氫原子從較低能級躍遷到較高能級時(shí),核外電子的動(dòng)能增大,勢能減小
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為圓槽最低點(diǎn),小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放,從A點(diǎn)切入圓槽,剛好能運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn).設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過程中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2 , 合外力的沖量大小為I1、I2 , 則( )
A.t1>t2
B.t1=t2
C.I1>I2
D.I1=I2
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【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng),其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,則下列說法正確的是( )
A. 在t=4s到t=5s這段時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與速度方向相同
B. 在t=5s到t=6s這段時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與速度方向相同
C. 在t=0到t=8s這段時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)通過的路程為6m
D. 在t=0到t=8s這段時(shí)間,質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為0.75m/s
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【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)細(xì)桿的A點(diǎn)和B點(diǎn),如圖,繩a與水平方向成θ角,繩b在水平方向且長為l,當(dāng)輕桿繞軸AB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),則下列說法正確的是( )
A.b繩拉力不可能為零
B.a繩的拉力隨角速度的增大而增大
C.當(dāng)角速度ω> ,b繩將出現(xiàn)拉力
D.若b繩突然被剪斷,則a繩的拉力一定發(fā)生變化
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