(13分)如圖甲是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.圖中的A容器中的正離子從狹縫S1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速度不計)加速后,再通過狹縫S2從小孔G垂直于MN射入偏轉(zhuǎn)磁場,該偏轉(zhuǎn)磁場是以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,離子最終到達MN上的H點(圖中未畫出),測得G、H間的距離為d,粒子的重力可忽略不計。試求:
(1)該粒子的比荷
(2)若偏轉(zhuǎn)磁場為半徑為的圓形區(qū)域,且與MN相切于G點,如圖乙所示,其它條件不變,仍保證上述粒子從G點垂直于MN進入偏轉(zhuǎn)磁場,最終仍然到達MN上的H點,則圓形區(qū)域中磁場的磁感應(yīng)強度與B之比為多少?
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)釣魚島是我國固有領(lǐng)土,決不允許別國侵占,近期,為提高警惕保衛(wèi)祖國,我人民海軍為此進行登陸演練,假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深,只能停錨在離海岸登陸點s=1km處。登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上,利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo),若繩索兩端固定好后,與豎直方向的夾角θ=30°,為保證行動最快,隊員甲先無摩擦自由加速滑到某最大速度,再靠摩擦勻減速滑至快艇,速度剛好為零,在隊員甲開始下滑時,隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度v0=m/s平拋救生圈,第一個剛落到快艇,接著拋第二個,結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇,若人的質(zhì)量m,重力加速度g=10m/s2,問:
(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H="?" 隊員甲在繩索上運動的時間t0=?
(2)若加速過程與減速過程中的加速度大小相等,則隊員甲在何處速度最大?最大速度多大?
(3)若登陸艇額定功率5KW,載人后連同裝備總質(zhì)量103Kg,從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近,到達岸邊時剛好能達到最大速度10m/s,則登陸艇運動的時間t'=?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖直流電源的路端電壓U=182 V,金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上觸點a、b、c、d連接。ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E,孔O2正對D和G,邊緣F、H正對。一個電子以初速度m/s沿AB方向從A點進入電場,恰好穿過孔O1和O2后,從H點離開電場。金屬板間的距離L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。電子質(zhì)量kg,電荷量C。正對的兩平行板間可視為勻強電場,求:
(1) 各相對兩板間的電場強度;
(2) 電子離開H點時的動能;
(3) 四塊金屬板的總長度(AB+CD+EF+GH)。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,一條長為L的細線上端固定,下端拴一個質(zhì)量為m的帶電為q的小球,將它置于一方向水平向右的勻強電場中,使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放,當(dāng)細線離開豎直位置偏角α=60°時,小球速度為0。
(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場強度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運動,求A點釋放小球時應(yīng)有初速度vA(可含根式)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)如圖所示,摩托車做特技表演時,以v0=10m/s的初速度沖向高臺,然后以v=7.5m/s的速度從高臺飛出。若摩托車沖向高臺的過程中以P=1.8kW的額定功率行駛,沖到高臺上所用時間t=16s,人和車的總質(zhì)量m=1.8×102kg,臺高h=5.0m.不計空氣阻力,取g=10m/s2。求:
(1)摩托車落地時速度的大;
(2)摩托車沖上高臺過程中克服阻力所做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,是某公園設(shè)計的一種驚險刺激的娛樂設(shè)施,軌道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一個圓管軌道的半徑R=4m,第二個圓管軌道的半徑r=3.6m。一挑戰(zhàn)者質(zhì)量m=60kg,沿斜面軌道滑下,滑入第一個圓管形軌道(假設(shè)轉(zhuǎn)折處無能量損失),挑戰(zhàn)者到達A、B兩處最高點時剛好對管壁無壓力,然后從平臺上飛入水池內(nèi),水面離軌道的距離h=1m。g取10 m/s2,管的內(nèi)徑忽略不計,人可視為質(zhì)點。
求:(1)挑戰(zhàn)者若能完成上述過程,則他應(yīng)從離水平軌道多高的地方開始下滑?(2)CD部分的長度是多少?(3)挑戰(zhàn)者入水時速度的大小和方向?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°,長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連,在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板,質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊(可看做質(zhì)點)置于斜面的中點D,整個空間存在水平向右的勻強電場,場強E=2×l05N/C,現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變,滑塊和斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,(g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.8)求:
(1)滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大;
(2)滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離;
(3)滑塊運動的總路程。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)在半徑為R=12000km的某星球表面, 宇航員做了如下實驗,實驗裝置如圖所示。豎直面內(nèi)的光滑軌道有軌道AB和圓軌道BC組成,將質(zhì)量為m=0.1kg的小球,從軌道AB上高H處的某點靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過C點是對軌道的壓力F,改變H的大小,可測出相應(yīng)的F大小,F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示,求:
(1)圓軌道的半徑;
(2)該星球表面的重力加速度大;
(3)該星球的第一宇宙速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一,物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能,轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān),為了研究砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系,某同學(xué)采用了下述實驗方法進行探究:先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn),測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n,通過分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論。經(jīng)實驗測得的幾組ω和n如下表所示:
ω/rad?s-1 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 4 |
n | 5.0 | 20 | 80 | 180 | 320 |
Ek/J | | | | | |
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