【題目】如圖甲所示,長(zhǎng)方形MNPQ區(qū)域(MN=PQ=3d,MQ與NP邊足夠長(zhǎng))存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。有一塊長(zhǎng)為5d、厚度不計(jì)的熒光屏ab,其上下兩表面均涂有熒光粉,平行NP邊放置在磁場(chǎng)中,且與NP邊相距為d,左端a與MN相距也為d。電子由陰極K均勻地發(fā)射出來(lái)(已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e、初速度可視為零)經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,沿MN邊進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域,若電子打到熒光屏就被吸收。忽略電子重力和一切阻力,求:
(1)如果加速器的電壓為U,求電子剛進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大;
(2)調(diào)節(jié)加速電壓,求電子落在熒光屏上,使熒光屏發(fā)光的區(qū)域長(zhǎng)度;
(3)若加速電壓按如圖乙所示的圖象變化,求從t=0開(kāi)始一個(gè)周期內(nèi),打在熒光屏上的電子數(shù)相對(duì)總電子數(shù)的比例;并分析提高該比例的方法,至少提出三種。
【答案】(1);(2);(3)62.5%;方法見(jiàn)解析
【解析】
(1)根據(jù)
求得
(2)打在熒光屏a點(diǎn)的電子,由幾何關(guān)系得
求得
①若減小粒子的速度,粒子打到熒光屏的下表面,臨界條件是軌跡相切于c點(diǎn),是粒子的最小速度,
由幾何關(guān)系可知,對(duì)應(yīng)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
因此ac區(qū)域長(zhǎng)度是
②若增大粒子的速度,粒子打到熒光上表面,臨界條件是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與NP相切,
由幾何關(guān)系得
那么
,
求得
由于
那么
發(fā)光區(qū)域的總長(zhǎng)度為
(3)由第(2)步可知,粒子半徑在的區(qū)間內(nèi),粒子能打在熒光屏上
結(jié)合
得
可求得:當(dāng)時(shí)粒子能打在熒光屏上
因此
提高粒子打在熒光屏上比率的方法:
①擴(kuò)大熒光屏上方磁場(chǎng)區(qū)域②熒光屏左端適當(dāng)往左移一些③熒光屏適當(dāng)往MQ端移動(dòng)④適當(dāng)減小加速電壓的最大值⑤適當(dāng)增大加速電壓的最小值
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,火星和地球都在圍繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),其運(yùn)行軌道是橢圓.根據(jù)開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律可知( )
A.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行過(guò)程中,速率不變
B.火星繞太陽(yáng)運(yùn)行一周的時(shí)間比地球的長(zhǎng)
C.火星遠(yuǎn)離太陽(yáng)過(guò)程中,它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積逐漸增大
D.地球靠近太陽(yáng)的過(guò)程中,運(yùn)行速率減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2020年北京時(shí)間1月16日11點(diǎn)02分,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心一枚“快舟一號(hào)甲”火箭發(fā)射由銀河航天研發(fā)制造的5G低軌寬帶衛(wèi)星,也是全球首顆5G衛(wèi)星,重量為227公斤,在距離地面1156公里的區(qū)域運(yùn)行,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.5G衛(wèi)星不受地球引力作用
B.5G衛(wèi)星繞地飛行的速度一定大于7.9km/s
C.5G衛(wèi)星軌道半徑比地球同步衛(wèi)星高
D.5G衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的速度大小與衛(wèi)星的質(zhì)量無(wú)關(guān)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】以下為兩個(gè)核反應(yīng)式:(1);(2),已知氘核的質(zhì)量為ml,氚核的質(zhì)量為m2,氦核的質(zhì)量為m3,X的質(zhì)量為m4,核反應(yīng)中發(fā)射一種光子,該光子照射到逸出功為W0的金屬上打出的最大初動(dòng)能的光電子速度為v,已知光電子的質(zhì)量為m,光速為c,普朗克常量為h,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.X與Y相同
B.方程(1)是核聚變反應(yīng),方程(2)是α衰變
C.光電子的德布羅意波長(zhǎng)為
D.光子來(lái)源于原子核外電子的能級(jí)躍遷,它的頻率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,段為長(zhǎng)度為的水平靜止傳送帶,右側(cè)為與它等高的臺(tái)面BC,長(zhǎng)度為,右邊是半徑R=0.5m的光滑半圓軌道CDE,物塊以的初速度從傳送帶A點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng),物塊與傳送帶及水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,物體的質(zhì)量為1kg,則
(1)物塊達(dá)到圓軌道最低點(diǎn)C對(duì)軌道的壓力值;
(2)通過(guò)計(jì)算判別,物塊能否到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)E;
(3)若傳送帶可以轉(zhuǎn)動(dòng),請(qǐng)判別物塊能否恰好到達(dá)D點(diǎn),若能請(qǐng)計(jì)算出傳送帶的速度,若不能請(qǐng)說(shuō)明理由。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年12月31日晚,我國(guó)重量最重、技術(shù)含量最高的高軌衛(wèi)星“實(shí)踐20號(hào)”成功實(shí)施了第四次變軌,如圖所示,實(shí)線1、虛線2分別是衛(wèi)變軌前后的軌道,則衛(wèi)星( 。
A.在軌道1A點(diǎn)處應(yīng)點(diǎn)火加速
B.在軌道1A點(diǎn)處的速度比在軌道1B點(diǎn)處的小
C.在軌道1A點(diǎn)處的加速度比在軌道2A點(diǎn)處的小
D.在軌道1運(yùn)行周期比在軌道2的運(yùn)行周期大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在真空中某點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,將等量異種的檢驗(yàn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),兩檢電荷所受電場(chǎng)力方向如圖所示,且F2>F1(不計(jì)檢驗(yàn)電荷間相互作用),已知M點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷帶負(fù)電,下列說(shuō)法中正確的有( 。
A.場(chǎng)源點(diǎn)電荷帶負(fù)電
B.M點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大于N點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度
C.M點(diǎn)電勢(shì)高于N點(diǎn)電勢(shì)
D.若將M點(diǎn)處檢驗(yàn)電荷沿MN連線從M點(diǎn)移到N點(diǎn),其電勢(shì)能一定先增大后減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同,不計(jì)粒子的重力,則
A.該粒子帶正電
B.A點(diǎn)與x軸的距離為
C.粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t=
D.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子的速度不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,排球場(chǎng)總長(zhǎng)為18 m,設(shè)球網(wǎng)高度為2 m,運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng)3 m的線上,正對(duì)網(wǎng)向上跳起將球水平擊出.(不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2)
(1)設(shè)擊球點(diǎn)在3 m線正上方高度為2.5 m處,試問(wèn)擊球的速度在什么范圍內(nèi)才能使球既不觸網(wǎng)也不越界?
(2)若擊球點(diǎn)在3 m線正上方的高度小于某個(gè)值,那么無(wú)論擊球的速度多大,球不是觸網(wǎng)就是越界,試求這個(gè)高度.
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