【題目】在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場(chǎng),恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出。
(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷;
(2)求出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
(3)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?/span> B′,該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了 60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度 B′多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?
【答案】(1) 負(fù)電, (2) (3) ,
【解析】
(1)由題意知,粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿-x方向射入磁場(chǎng),恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿+y方向飛出,根據(jù)幾何關(guān)系不難確定粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為r,由洛倫茲力提供向心力,有 ,得比荷,其運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖
可見(jiàn)圓心在x軸上方,則粒子應(yīng)該帶負(fù)電;
(2)由幾何關(guān)系可知,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),掃過(guò)的圓心角為 ,飛行時(shí)間 ;
(3)
如圖所示,飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了 60°角,則對(duì)應(yīng)的圓心角應(yīng)等于60°,結(jié)合幾何關(guān)系知 ,,得 , ;
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在坐標(biāo)系中,y軸與之間有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E,的右側(cè)且在虛線(xiàn)的右下側(cè)有方向垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),M點(diǎn)坐標(biāo)為,位于第一象限且與x軸正向的夾角為,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從坐標(biāo)原點(diǎn)以一定的初速度沿x軸正向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后剛好從邊上的某點(diǎn)沿垂直于y軸方向射出,不計(jì)粒子的重力,已知,,求:
(1)粒子在坐標(biāo)原點(diǎn)射入的初速度的大;
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大;
(3)粒子從O點(diǎn)射入到再次經(jīng)過(guò)y軸所用的時(shí)間。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】電動(dòng)平衡車(chē),又叫體感車(chē)、思維車(chē)、攝位車(chē)等。是現(xiàn)代人用來(lái)作為代步工具,休閑娛樂(lè)的一種新型的綠色環(huán)保的產(chǎn)物。如圖所示,一個(gè)人站在“電動(dòng)平衡車(chē)”上在水平地而上沿直線(xiàn)前進(jìn),不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是
A.“電動(dòng)平衡車(chē)”勻速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的摩擦力是人前進(jìn)的動(dòng)力
B.“電動(dòng)平衡車(chē)”加速行駛時(shí),車(chē)對(duì)人的作用力大于人對(duì)車(chē)的作用力
C.“電動(dòng)平衡車(chē)“減速行駛時(shí),人對(duì)車(chē)的摩擦力與車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向相同
D.人從“電動(dòng)平衡車(chē)”跳起后,上升過(guò)程處于超重狀態(tài),下降過(guò)程處于失重狀態(tài)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)滑塊套在粗細(xì)均勻的水平固定直桿上,小球有細(xì)線(xiàn)與滑塊相連,對(duì)小球施加大小為F的拉力,結(jié)果小球處于靜止,滑塊剛好要滑動(dòng),細(xì)線(xiàn)與水平方向的夾角為,拉力與水平方向的夾角為,滑塊與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求:
(1)小球的質(zhì)量;
(2)滑塊的質(zhì)量。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年11月6日UCl都市自行車(chē)世界錦標(biāo)賽在成都開(kāi)幕。來(lái)自近40個(gè)國(guó)家及地區(qū)的500余名職業(yè)騎手展開(kāi)了小輪車(chē)場(chǎng)地技巧賽、小輪車(chē)平地花式賽、山地自行車(chē)障礙攀爬賽三個(gè)項(xiàng)目的爭(zhēng)奪。如圖所示,一運(yùn)動(dòng)員從搭建的斜面頂端飛出躍上水平平臺(tái),斜面頂端與平臺(tái)間水平距離為L,高度差為h,斜面傾角為45°。假設(shè)該運(yùn)動(dòng)員恰好能飛上平臺(tái)(運(yùn)動(dòng)員和自行車(chē)看作質(zhì)點(diǎn)),重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則( )
A.運(yùn)動(dòng)員飛離斜面時(shí)的速度為
B.運(yùn)動(dòng)員飛離斜面時(shí)的速度為
C.L和h的關(guān)系滿(mǎn)足:
D.L和h的關(guān)系滿(mǎn)足:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究影響平行板電容器的因素”的實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示,下面有甲、乙、丙、丁四位同學(xué)做四種不同情況的實(shí)驗(yàn),其中靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象或電容的變化相吻合的是( )
A.甲同學(xué)只將電容器b板向上平移,電容C減小,靜電計(jì)指針的張角變小.
B.乙同學(xué)只在極板間插入有機(jī)玻璃板,電容C增大,靜電計(jì)指針的張角變大
C.丙同學(xué)將a、b之間的間距拉大些,電容C減小,靜電計(jì)指針的張角變小
D.丁同學(xué)只增加極板帶電量,電容C不變,靜電計(jì)指針的張角變大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,某中學(xué)新校區(qū)裝修時(shí),工人用質(zhì)量為m的磨石對(duì)斜壁進(jìn)行打磨,當(dāng)對(duì)磨石施加方向豎直向上、大小為F的推力時(shí),磨石恰好沿斜壁向上勻速運(yùn)動(dòng),已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則磨石受到的摩擦力大小為
A.μ(F - mg)cosθB.(F - mg)sinθ
C.(F - mg)cosθD.μ(F - mg)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑斜面PMNQ的傾角為θ=30°,斜面上放置一矩形導(dǎo)體線(xiàn)框abcd,其中ab邊長(zhǎng)L1=0.5m,bc邊長(zhǎng)為L2,線(xiàn)框質(zhì)量m=1kg、電阻R=0.4Ω,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=2T,方向垂直于斜面向上,ef為磁場(chǎng)的邊界,且ef//MN。導(dǎo)體框在沿斜面向上且與斜面平行的恒力F=10N作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),其ab邊始終保持與底邊MN平行。已知導(dǎo)線(xiàn)框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng),且進(jìn)入過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)框某一截面的電荷量q=0.5C,則下列判斷正確的是
A. 導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為2m/s
B. 導(dǎo)線(xiàn)框bc邊長(zhǎng)為L2=0.1m
C. 導(dǎo)線(xiàn)框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab邊到磁場(chǎng)邊界ef的距離為0.4m
D. 導(dǎo)線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為1J
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,M、N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓為U。CD為磁場(chǎng)邊界上的一塊絕緣板,它與N板的夾角為θ=30°,N板與CD之間存在著垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),小孔Q到N板的下端C的距離為L。一靜止的帶電粒子所帶電荷量為+q、質(zhì)量為m(不計(jì)重力),從P點(diǎn)經(jīng)電場(chǎng)加速后,經(jīng)小孔O進(jìn)入磁場(chǎng),最終打在N板上。求:
(1)帶電粒子到達(dá)N板時(shí)的速度v;
(2)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌道半徑最大時(shí),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。
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