(18分)如圖,水平地面上方有絕緣彈性豎直檔板,板高h(yuǎn)=9m,與板等高處有一水平放置的籃筐,筐口的中心離擋板s=3m.板的左側(cè)以及板上端與筐口的連線上方存在勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T;質(zhì)量、電量、視為質(zhì)點的帶電小球從擋板最下端,以某一速度水平射入場中做勻速圓周運動,若與檔板相碰就以原速率彈回,且碰撞時間不計,碰撞時電量不變,小球最后都能從筐口的中心處落入筐中(不考慮與地面碰撞后反彈入筐情況),,求:
(1)電場強(qiáng)度的大小與方向;
(2)小球從出發(fā)到落入筐中的運動時間的可能取值。(計算結(jié)果可以用分?jǐn)?shù)和保留π值表示)
(1)10N/C, 方向豎直向下;(2)s, s(或) s
解析試題分析: (1)因小球能做勻速圓周運動,所以有: 1分
1分
方向豎直向下 1分
(2)(15分)
洛侖茲力提供向心力有: 1分 且 1分
得: 1分
因為速度方向與半徑方向垂直,圓心必在檔板的豎直線上 1分
設(shè)小球與檔板碰撞n次,其最大半徑為 1分
要擊中目標(biāo)必有:
n只能取0 , 1 1分
當(dāng)n=0,即為圖1中解得 1分
在圖1中由幾何知識有:
∴="37°" 1分
對應(yīng)小球運動時間最短tmin==s 1分
當(dāng)n=1,時可得:
1分
解得:R1=3m, R2="3.75m" 1分
R1=3m時由如圖2中的 ②
運動軌跡可知:
運動時間t==s 1分
R2=3.75m時運動時間最長,其運動軌跡如圖2中的軌跡 ①
所示,由幾何知識有:cosβ== ∴β=37° 1分
則tmax==s 1分
所以時間的可能值為:s, s(或)
s 1分
考點:帶電粒子在磁場中的運動
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
光電式感煙探測器(簡稱煙感器)由光源、光電元件和電子開關(guān)組成。利用光散射原理對火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行探測,并及時發(fā)出報警信號。該報警器利用的傳感器是( )
A.力傳感器 | B.聲傳感器 | C.位移傳感器 | D.光傳感器 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示為某種質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。此質(zhì)譜儀由以下幾部分構(gòu)成:粒子源N;P、Q間的加速電場;靜電分析器,即中心線半徑為R的四分之一圓形通道,通道內(nèi)有均勻輻射電場,方向沿徑向指向圓心O,且與圓心O等距的各點電場強(qiáng)度大小相等;磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外;MO為膠片。由粒子源發(fā)出的不同帶電粒子,經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器,某些粒子能沿中心線通過靜電分析器并經(jīng)小孔S垂直磁場邊界進(jìn)入磁場,最終打到膠片上的某點。粒子從粒子源發(fā)出時的初速度不計,不計粒子所受重力。下列說法中正確的是
A.從小孔S進(jìn)入磁場的粒子速度大小一定相等 |
B.從小孔S進(jìn)入磁場的粒子動能一定相等 |
C.打到膠片上同一點的粒子速度大小一定相等 |
D.打到膠片上位置距離O點越遠(yuǎn)的粒子,比荷越大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖甲,直角坐標(biāo)系xOy在豎直平面內(nèi),x軸上方(含x軸)區(qū)域有垂直坐標(biāo)系xOy向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=T;在x軸下方區(qū)域有正交的勻強(qiáng)電場和磁場,場強(qiáng)E隨時間t的變化關(guān)系如圖乙,豎直向上為電場強(qiáng)度正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化關(guān)系如圖丙,垂直xOy平面為磁場的正方向。光滑的絕緣斜面在第二象限,底端與坐標(biāo)原點O重合,與負(fù)x軸方向夾角θ=30°。
一質(zhì)量m=1×10-5kg、電荷量q=1×10-4C的帶正電的粒子從斜面上A點由靜止釋放,運動到坐標(biāo)原點時恰好對斜面壓力為零,以此時為計時起點。求:
(1)釋放點A到坐標(biāo)原點的距離L;
(2)帶電粒子在t=2.0s時的位置坐標(biāo);
(3)在垂直于x軸的方向上放置一俘獲屏,要使帶電粒子垂直打在屏上被俘獲,屏所在位置的橫坐標(biāo)應(yīng)滿足什么條件?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分)如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xoy中的第一象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于坐標(biāo)平面向里的有界圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域(圖中未畫出);在第二象限內(nèi)存在沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場.一粒子源固定在x軸上坐標(biāo)為(-L,0)的A點.粒子源沿y軸正方向釋放出速度大小為v的電子,電子恰好能通過y軸上坐標(biāo)為(0,2L)的C點,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后恰好垂直通過第一象限內(nèi)與x軸正方向成15°角的射線ON(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,不考慮粒子的重力和粒子之間的相互作用).求:
⑴勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小;
⑵電子離開電場時的速度方向與y軸正方向的夾角θ;
⑶圓形磁場的最小半徑Rmin.
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
(5分)下列各種說法中正確的是(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得 4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.溫度低的物體內(nèi)能小 |
B.分子運動的平均速度可能為零,瞬時速度不可能為零 |
C.液體與大氣相接觸,表面層內(nèi)分子所受其它分子的作用表現(xiàn)為相互吸引 |
D.0 ℃的鐵和 0 ℃的冰,它們的分子平均動能相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變,對外界做了0.6 J的功,則在此過程中關(guān)于氣泡中的氣體(可視為理想氣體),下列說法正確的是( )
A.氣體分子的平均動能不變 |
B.氣體體積要減小 |
C.氣體向外界放出的熱量大于0.6 J |
D.氣體從外界吸收的熱量等于0.6 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
1個鈾235吸收1個中子發(fā)生核反應(yīng)時,大約放出196 MeV的能量,則235 g純鈾235完全發(fā)生核反應(yīng)放出的能量為(NA為阿伏加德羅常數(shù))
A.235 NA×196 MeV | B.NA×196 MeV |
C.235×196 MeV | D.×196 MeV |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
(5分)下列說法中正確的是
A.熵是物體內(nèi)分子運動無序程度的量度 |
B.若容器中用活塞封閉著剛好飽和的一些水汽,當(dāng)保持溫度不變向下緩慢壓活塞時,水汽的質(zhì)量減少,壓強(qiáng)不變 |
C.多晶體具有規(guī)則的幾何外形,物理性質(zhì)具有各向異性 |
D.農(nóng)民在干旱天氣里鋤松土壤是為了破壞土壤中的毛細(xì)管 |
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