【題目】如圖所示,在x軸上方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在x軸上的S點(diǎn)由一粒子發(fā)射源,不定時(shí)的發(fā)射沿與x軸負(fù)方向成30°角的質(zhì)量為m電荷量為-q的粒子a和沿與x軸正方向成60°角的質(zhì)量也為m、電荷量為+q的粒子b。已知粒子a的速度為,粒子b的速度為,忽略兩粒子的重力以及兩粒子間的相互作用,求:
(1)要使兩粒子在磁場中發(fā)生碰撞,則兩粒子釋放的時(shí)間間隔;
(2)如果兩粒子在磁場中不相碰,則兩粒子進(jìn)入磁場后第一次經(jīng)過x軸時(shí)兩點(diǎn)之間的距離。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)如圖所示,假設(shè)兩粒子在磁場中的P點(diǎn)發(fā)生碰撞,兩粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡如圖所示
設(shè)a粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,則b粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為
根據(jù)幾何關(guān)系可得a、b粒子在圓心相距為
圓弧SP在a粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為
圓弧SP在b粒子圓周上對(duì)應(yīng)的圓心角為
兩粒子運(yùn)動(dòng)周期相同,故要使兩粒子相碰,釋放的時(shí)間間隔應(yīng)為
(2)兩粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
根據(jù)洛倫茲力提供向心力有,則
粒子a做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角,對(duì)應(yīng)的弦
粒子b做圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓心角,對(duì)應(yīng)的弦
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào))
A.簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無關(guān)
B.在彈簧振子做簡諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力表達(dá)式F=-kx中,F為振動(dòng)物體受到的合外力,k為彈簧的勁度系數(shù)
C.在波傳播方向上,某個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)速度是波的傳播速度
D.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,同種條件下用紫光做實(shí)驗(yàn)比紅光做實(shí)驗(yàn)得到的條紋更寬
E.在單縫衍射現(xiàn)象中要產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象,狹縫寬度必須比波長小或者相差不多
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上,甲沿水平方向推了乙一下,結(jié)果兩人向相反方向滑去。已知甲的質(zhì)量為45kg,乙的質(zhì)量為50kg。則下列判斷正確的是
A. 甲的速率與乙的速率之比為10:9
B. 甲的加速度大小與乙的加速度大小之比為9:10
C. 甲對(duì)乙的沖量大小與乙對(duì)甲的沖量大小之比為1:1
D. 甲的動(dòng)能與乙的動(dòng)能之比為1: 1
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體質(zhì)量的電子裝置,其結(jié)構(gòu)如圖甲、乙所示。E形磁鐵的兩側(cè)為S極,中心為N極,可認(rèn)為只有磁極間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場。一邊長為L橫截面為正方形的線圈套于中心磁極,線圈、骨架與托盤連為一體,總質(zhì)量為m0,托盤下方連接一個(gè)輕彈簧,彈簧下端固定在磁極上,支撐起上面的整個(gè)裝置,線圈、骨架與磁極不接觸。線圈的兩個(gè)頭與外電路連接(圖上未標(biāo)出)。當(dāng)被測量的重物放在托盤上時(shí),彈簧繼續(xù)被壓縮,托盤和線圈一起向下運(yùn)動(dòng),之后接通外電路對(duì)線圈供電,托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止,此時(shí)由對(duì)應(yīng)的供電電流可確定重物的質(zhì)量。已知彈簧勁度系數(shù)為k,線圈匝數(shù)為n,重力加速度為g。
(1)當(dāng)線圈與外電路斷開時(shí)
a.以不放重物時(shí)托盤的位置為位移起點(diǎn),豎直向下為位移的正方向。試在圖丙中畫出,托盤輕輕放上質(zhì)量為m的重物后,托盤向下運(yùn)動(dòng)過程中彈簧彈力F的大小與托盤位移x的關(guān)系圖象;
b.根據(jù)上面得到的F-x圖象,求從托盤放上質(zhì)量為m的重物開始到托盤達(dá)到最大速度的過程中,彈簧彈力所做的功W;
(2)當(dāng)線圈與外電路接通時(shí)
a.通過外電路給線圈供電,托盤和線圈恢復(fù)到未放重物時(shí)的位置并靜止。若線圈能夠承受的最大電流為I,求該裝置能夠測量的最大質(zhì)量M;
b.在線圈能承受的最大電流一定的情況下,要增大質(zhì)量的測量范圍,可以采取哪些措施?(至少答出2種)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲是由兩圓桿構(gòu)成的“V”形槽,它與水平面成傾角θ放置.現(xiàn)將一質(zhì)量為m的圓柱體滑塊由斜槽頂端釋放,滑塊恰好勻速滑下.沿斜面看,其截面如圖乙所示.已知滑塊與兩圓桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g , 120 ,則
A.μ tanθ
B.左邊圓桿對(duì)滑塊的支持力為mg cos
C.左邊圓桿對(duì)滑塊的摩擦力為mg sin
D.若增大θ ,圓桿對(duì)滑塊的支持力將增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,用一水平外力拉著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體,逐漸增大,物體做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度隨外力變化的圖象如圖乙所示,若重力加速度取10m/s2.根據(jù)圖乙中所提供的信息可以計(jì)算出( )
A. 物體的重力2N
B. 斜面的傾角37°
C. 加速度為6m/s2時(shí)物體的速度
D. 物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A. 重力就是地球?qū)ξ矬w的引力
B. 重力的方向豎直向下,故地球上一切物體所受的重力方向都相同
C. 物體的重心可以不在物體上
D. 彈簧測力計(jì)可以測出物體的重力,但讀數(shù)時(shí)必須保持彈簧測力計(jì)和物體都是靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】歐洲太空總署火星登陸器“斯基亞帕雷利”于2016年10月19日墜毀在火星表面。最新分析認(rèn)為是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)導(dǎo)致登陸器計(jì)算機(jī)提早釋放了降落傘,而減速用的推進(jìn)器只點(diǎn)火幾秒鐘就終止,當(dāng)時(shí)它仍然位于火星表面上方3.7公里處。錯(cuò)誤雖只持續(xù)了1s,但足以破壞登陸器的導(dǎo)航系統(tǒng)。以下是火星登陸器離火星表面的高度隨時(shí)間變化的圖像,下列說法正確的是
A.0~t1階段的速度先增大后減小
B.在t2~t3階段處于超重狀態(tài)
C.在t1~t2階段一定是靜止的
D.在t3~t4階段做加速運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】汽車是我們十分熟悉的交通工具,也包含豐富的物理知識(shí).
①汽車發(fā)電機(jī)是利用原理制成的,汽車上的熱機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是沖程.
②汽車晚上行駛時(shí)車內(nèi)燈通常是關(guān)閉的,這樣可以防止(選填“車內(nèi)”或“車外”)的景物平面鏡成像而影響到司機(jī)對(duì)路況的觀察.
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