【題目】如圖所示,圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域右側(cè)有一寬度也為R足夠長(zhǎng)區(qū)域Ⅱ,區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場(chǎng)垂直,區(qū)域I邊界上過(guò)A點(diǎn)的切線與電場(chǎng)線平行且與FG交于G點(diǎn),FG右側(cè)為方向向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅲ.在FG延長(zhǎng)線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一足夠長(zhǎng)的熒光屏MN,熒光屏與FG成角,在A點(diǎn)處有一個(gè)粒子源,能沿紙面向區(qū)域內(nèi)各個(gè)方向均勻地發(fā)射大量質(zhì)量為m、帶電荷量為+q且速率相同的粒子,其中沿AO方向射入磁場(chǎng)的粒子,恰能平行于電場(chǎng)方向進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ并垂直打在熒光屏上(不計(jì)粒子重力及其相互作用)求:
(1)粒子的初速度大小v0;
(2)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E;
(3)熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長(zhǎng)度△x
【答案】(1) (2) (3)1.2R
【解析】
(1)如圖所示,
分析可知,粒子在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)半徑
由 得
;
(2)因粒子垂直打在熒光屏上,由題意可知,在區(qū)域III中的運(yùn)動(dòng)半徑為
由 得:
粒子在電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得:
解得:;
(3)如圖分析可知,
速度方向與電場(chǎng)方向平行向左射入?yún)^(qū)域I中的粒子將平行電場(chǎng)方向從區(qū)域I中最高點(diǎn)穿出,打在離M點(diǎn)處的屏上,由幾何關(guān)系得:
解得:
速度方向與電場(chǎng)方向平行向右射放區(qū)域I中的粒子將平行電場(chǎng)方向從區(qū)域I中最低點(diǎn)穿出打在離M點(diǎn)處的屏上,由幾何關(guān)系得:
解得:
分析可知所有粒子均未平行于FG方向打在板上,因此熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長(zhǎng)度為
解得: 。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2018年中核集團(tuán)研發(fā)的“超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器”,能夠?qū)①|(zhì)子加速至一半光速,打破了美國(guó)、瑞士等少數(shù)國(guó)家的壟斷。如圖所示為早期回旋加速器的結(jié)構(gòu)示意圖,兩個(gè)半徑為R的D形金屬盒相距很近,連接電壓峰值為UM、的高頻交流電源,垂直D形盒的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)用此加速器來(lái)加速電荷量分別為+0.5q、+q、+2q,對(duì)應(yīng)質(zhì)量分別為m、2m、3m的三種靜止粒子,不考慮加速過(guò)程中粒子質(zhì)量的變化,最后經(jīng)多次回旋加速后從D形盒中飛出的粒子中動(dòng)能最大為( 。
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,地面某處有一粒子發(fā)射器K(發(fā)射器尺寸忽略不計(jì)),可以豎直向上發(fā)射速度為v的電子;發(fā)射器右側(cè)距離為d處有一傾角為60°的斜坡,坡面長(zhǎng)度為d并鋪有熒光板(電子打到熒光板上時(shí)可使熒光板發(fā)光),坡面頂端處安裝有粒子接收器P(接收器尺寸忽略不計(jì)),且KQPM在同一豎直平面內(nèi)。設(shè)電子質(zhì)量為m,帶電量為e,重力不計(jì)。求:
(1)為使電子從發(fā)射器K出來(lái)后可運(yùn)動(dòng)至接收器P,可在電子運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)加上水平方向的電場(chǎng),求該電場(chǎng)強(qiáng)度E。
(2)若在電子運(yùn)動(dòng)的范圍內(nèi)加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;同時(shí)調(diào)節(jié)粒子的發(fā)射速度,使其滿足v0≤v≤2v0.試討論v0取不同值時(shí),斜面上熒光板發(fā)光長(zhǎng)度L的大小。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根平行固定放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線a和b載有大小、方向均相同的電流,a受到的磁場(chǎng)力大小為F,當(dāng)加入一與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)礎(chǔ)場(chǎng)后,a受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?/span>2F,則此時(shí)b受到的磁場(chǎng)力大小可能為
A. 4F B. 3F C. 2F D. 0
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是自動(dòng)跳閘的閘刀開(kāi)關(guān),閘刀處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)CO間的閘刀刀片通過(guò)的直流電流超過(guò)額定值時(shí),閘刀A端會(huì)向左彈開(kāi)斷開(kāi)電路。以下說(shuō)法正確的是
A. 閘刀刀片中的電流方向?yàn)?/span>O至C
B. 閘刀刀片中的電流方向?yàn)?/span>C至O
C. 跳閘時(shí)閘刀所受安培力沒(méi)有做功
D. 增大勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,可使自動(dòng)跳閘的電流額定值增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在利用碰撞做“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,圖中斜槽部分與水平槽部分平滑連接,按要求安裝好儀器后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。圖中設(shè)計(jì)有一個(gè)支柱(通過(guò)調(diào)整,可使兩球的球心在同一水平線上,上面的小球被碰離開(kāi)后,支柱立即倒下)。先不放被碰小球,讓入射小球從擋板C處由靜止?jié)L下,重復(fù)若干次;然后把被碰小球放到支柱上,有重復(fù)若干次。在白紙上記錄下掛于槽口的重錘線在記錄紙上的豎直投影點(diǎn)和各次實(shí)驗(yàn)時(shí)小球落點(diǎn)的平均位置,從左至右依次為O、M、P、N點(diǎn),兩小球直徑相等,并用刻度尺測(cè)出OM、OP、ON的長(zhǎng)度。入射小球和被碰小球的質(zhì)量分別為m1、m2。則
(1)入射小球的質(zhì)量m1和被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)該滿足m2_____m1(填“>”或“<”)。
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量小球的直徑如圖乙所示,則小球的直徑d=___________mm。
(3)當(dāng)所測(cè)的物理量滿足表達(dá)式_____________________(用所測(cè)物理量的字母表示)時(shí),即說(shuō)明兩球的碰撞遵守動(dòng)量守恒定律。
(4)某次實(shí)驗(yàn)得到入射小球的落點(diǎn)M、P到O距離如圖丙所示,假設(shè)兩球的碰撞是彈性正碰,則被碰小球的落點(diǎn)N到O的距離ON=_________cm。(保留2位小數(shù))
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某位置Q固定一帶正電的點(diǎn)電荷,A、B、C是斜面上間距相等的三個(gè)點(diǎn),Q、B連線垂直于斜面,在A點(diǎn)無(wú)初速度釋放一帶有恒定電荷的小物塊,已知小物塊沿絕緣的斜面運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)停下。下列說(shuō)法正確的是
A. 小物塊一定帶負(fù)電
B. 小物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程,電勢(shì)能可能先增大后減小
C. 小物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的滑動(dòng)摩擦力最大
D. 小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過(guò)程機(jī)械能不斷減少
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】雙星系統(tǒng)是由兩顆恒星組成的,在兩者間的萬(wàn)有引力相互作用下繞其連線上的某一點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn),雙星系統(tǒng)在演化過(guò)程中,兩星的某些參量會(huì)發(fā)生變化。若某雙星系統(tǒng)中兩星運(yùn)動(dòng)周期為T,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,兩星的總質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的m倍,兩星的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍,則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為( )
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線,(直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27,與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5),圖乙是氫原子的能級(jí)圖,下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 該金屬的逸出功為0.5eV
B. 根據(jù)該圖象能求出普朗克常量
C. 該金屬的極限頻率為4.27×1014Hz
D. 用n=3能級(jí)的氫原子躍遷到m=2能級(jí)時(shí)所輻射的光照射該金屬能使該金屬發(fā)生電效應(yīng)
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