如圖所示,M、N是兩個(gè)共軸圓筒橫截面,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比R小得多,可以忽略不計(jì),筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空,兩筒以相同的角速度ω繞其中心軸線(圖中垂直于紙面)作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過狹縫s(與M筒的軸線平行)不斷地向外射出兩種不同速率v1和v2的微粒,從s處射出時(shí)的初速度的方向都是沿筒的半徑方向,微粒到達(dá)N筒后就附著在N筒上.如果R、v1和v2都不變,而ω取某一合適的值,則( )
A. 有可能使微粒落在Ⅳ筒上的位置都在a處一條與s縫平行的窄條上
B. 有可能使微粒落在N筒上的位置都在某處,如b處一條與縫s平行的窄條上
C. 有可能使微粒落在N筒上的位置分別在某兩處,如b處和c處與s縫平行的窄條上
D. 只要時(shí)間足夠長,N筒上到處都落微粒
C
因M、N的角速度ω相同,故在任意一段時(shí)間內(nèi),N筒與s縫在同一徑向連線上的a點(diǎn)必定與s縫一起轉(zhuǎn)過同樣大小的角度,且粒子歷時(shí)皆為,于是這些在不同時(shí)刻從s縫射出、速率為v的粒子一定落在N筒上比a點(diǎn)落后相同角度ωt=ω的位置上,即落在一條與s縫平行的窄條上,不會(huì)各處散落,故排除D。
題設(shè)中未限制ω的大小,而圓周上各點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度又具有周期性(周期為2π)。只要ω滿足ω=2πn,ω=2πm(m、n為任意整數(shù)),則兩種粒子落在N筒上的位置都在a處的一條與s縫平行的窄條上,A正確。
若ω滿足ω=2πn+ω,則均可以到達(dá)b,故B正確。
若速度為v1和v2的粒子到達(dá)N上的角度差不是2π的整數(shù)倍,則它們不能到達(dá)同一窄條上而分開,故C正確。
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科目:高中物理 來源: 題型:
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(2012年2月洛陽五校聯(lián)考)如圖所示,M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比R小很多,可以忽略不計(jì),筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空。兩筒以相同的角速度ω繞其中心軸線(圖中垂直于紙面)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過窄縫s(與M筒的軸線平行)連續(xù)向外射出速率分別為v1 和v2的粒子,粒子運(yùn)動(dòng)方向都沿筒的半徑方向,粒子到達(dá)N筒后就附著在N筒上。如果R、v1 和v2都不變,而ω取某一合適的值,則( )
A.粒子落在N筒上的位置可能都在a 處一條與 s 縫平行的窄條上
B.粒子落在N筒上的位置可能都在某一處如b 處一條與 s 縫平行的窄條上
C.粒子落在N筒上的位置可能分別在某兩處如b 處和c 處與 s 縫平行的窄條上
D.只要時(shí)間足夠長,N筒上將到處都落有粒子
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(2012年2月洛陽五校聯(lián)考)如圖所示,M、N是兩個(gè)共軸圓筒的橫截面,外筒半徑為R,內(nèi)筒半徑比R小很多,可以忽略不計(jì),筒的兩端是封閉的,兩筒之間抽成真空。兩筒以相同的角速度 ω繞其中心軸線(圖中垂直于紙面)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)從M筒內(nèi)部可以通過窄縫 s(與M筒的軸線平行)連續(xù)向外射出速率分別為 v1 和v2的粒子,粒子運(yùn)動(dòng)方向都沿筒的半徑方向,粒子到達(dá)N筒后就附著在N筒上。如果R、v1 和v2都不變,而ω取某一合適的值,則( )
A.粒子落在N筒上的位置可能都在 a 處一條與 s 縫平行的窄條上
B.粒子落在N筒上的位置可能都在某一處如b 處一條與 s 縫平行的窄條上
C.粒子落在N筒上的位置可能分別在某兩處如b 處和c 處與 s 縫平行的窄條上
D.只要時(shí)間足夠長,N筒上將到處都落有粒子
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科目:高中物理 來源:2012年滬科版高中物理必修2 1.2平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律練習(xí)卷(解析版) 題型:選擇題
如圖所示,M、N是兩塊擋板,擋板M高h′=10 m,其上邊緣與擋板N的下邊緣在同一水平面,從高h=15 m的A點(diǎn)以速度v0水平拋出一小球,A點(diǎn)與兩擋板的水平距離分別為d1=10 m,d2=20 m.N板的上邊緣高于A點(diǎn).若能使小球直接進(jìn)入擋板M的右邊區(qū)域,則小球水平拋出的初速度v0的大小可能是下列給出數(shù)據(jù)中的哪一個(gè)( )
A.v0=8 m/s B.v0=4 m/s
C.v0=15 m/s D.v0=21 m/s
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