【題目】如圖所示,圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域I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,磁場區(qū)域I右側(cè)有一寬度也為R、足夠長區(qū)域Ⅱ,區(qū)域Ⅱ內(nèi)有方向向右的勻強(qiáng)電場,區(qū)域Ⅱ左右邊界CD、FG與電場垂直,區(qū)域I邊界上過A點(diǎn)的切線與電場線平行且與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)磁場區(qū)域Ⅲ。在FG延長線上距G點(diǎn)為R處的M點(diǎn)放置一長為3R的熒光屏MN,熒光屏與FG成θ=53°角。在A點(diǎn)處有一個(gè)粒子源,能沿紙面向區(qū)域I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方向射入磁場的粒子,恰能平行于電場方向進(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)
(1)求粒子的初速度大小v0和電場的電場強(qiáng)度大小E;
(2)求熒光屏上的發(fā)光區(qū)域長度△x;
(3)若改變區(qū)域Ⅲ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,要讓所有粒子全部打中熒光屏,求區(qū)域Ⅲ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿足的條件。
【答案】(1) ; (2) (3)
【解析】(1)如圖甲所示,分析可知,粒子在區(qū)域I中的運(yùn)動(dòng)半徑為R,由向心力
公式可得,解得
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2R,由向心力公式可得,解得
粒子在電場中加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得
解得電場強(qiáng)度大小
(2)如圖乙所示,
分析可知,速度方向與電場方向平行向左射入?yún)^(qū)域I中的粒子將平行電場方向從區(qū)域I中最高點(diǎn)穿出,打在離M點(diǎn)x1處的屏上,由幾何關(guān)系得
解得
速度方向與電場方向平行向右射人區(qū)域I中的粒子將平行電場方向從區(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)域長度。
(3)如圖丙所示,
從區(qū)域I中最高點(diǎn)穿出的粒子恰好打在M點(diǎn)時(shí),有
由向心力公式有,解得
若粒子平行于FG方向打中N點(diǎn)時(shí),由幾何關(guān)系得
粒子在區(qū)域中的射入點(diǎn)距離M點(diǎn),顯然粒子不可能平行于FG方向打中N點(diǎn)
即從G點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅲ打中N點(diǎn)的粒子運(yùn)動(dòng)半徑為最大允許半徑,由幾何關(guān)系得
得由向心力公式有,解得
要讓所有粒子全部打中熒光屏,區(qū)域Ⅲ中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小應(yīng)滿是的條件是:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可以在人工控制下進(jìn)行,使釋放的核能能夠?yàn)槿祟惖暮推浇ㄔO(shè)服務(wù)。鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的核反應(yīng)方程式為,X是某種粒子,a是X粒子的個(gè)數(shù),用mn、mu、mBa、mKr分別表示中子、核、核、核的質(zhì)量,mX表示X粒子的質(zhì)量,c為真空中的光速,以下說法正確的是
A. X為中子,a=2
B. 核反應(yīng)生成的核廢料具有放射性
C. 核反應(yīng)過程中,mu +mn =mBa+mKr+a mX
D. 上述核反應(yīng)中放出的核能△E=(mU-mBa-mKr-amX)c2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在水平面上的質(zhì)量為M的斜面B上,現(xiàn)用大小相等方向相反的兩個(gè)水平推力F分別作用在A、B上,A、B均保持靜止不動(dòng)。則( )
A. A與B之間一定存在摩擦力 B. B與地面之間一定存在摩擦力
C. B對(duì)A的支持力一定等于mg D. 地面對(duì)B的支持力大小一定等于(m+M)g
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】通過理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式Ep=kL2(式中k為彈簧的勁度系數(shù),L為彈簧長度的變化量).為驗(yàn)證這一結(jié)論,A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn):
①兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧伸長量d.②A同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧.拔掉插銷時(shí),彈簧對(duì)小球做功,使小球彈起,測得彈簧的壓縮量l和小鐵球上升的最大高度H.③B同學(xué)完成步驟①后,接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為l′,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L.
(1)A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱舜_定什么物理量?請(qǐng)用m、d、g表示所求的物理量________.
(2)如果Ep= kL2成立,
A同學(xué)測出的物理量l′與d,H的關(guān)系式是:l′=________.
B同學(xué)測出的物理量l與d,h、L的關(guān)系式是:l=________.
(3)試分別分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源:__________________________________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面上,導(dǎo)軌上橫放著兩根電阻均為R的相同導(dǎo)體棒ab、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成矩形回路。導(dǎo)體棒ab中點(diǎn)與一端固定的輕質(zhì)彈簧連接,彈簧勁度系數(shù)為k,整個(gè)裝置置于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體棒cd在水平向右的外力作用下以大小為v0的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),導(dǎo)軌及接觸電阻不計(jì),當(dāng)導(dǎo)體棒ab穩(wěn)定時(shí),下列說法正確的是( )
A. 回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
B. 回路中的感應(yīng)電流為
C. 外力的功率為
D. 彈簧被拉伸的長度為
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【題目】如圖甲所示,一根質(zhì)量均勻分布的長繩AB在水平恒力F作用下,由靜止開始在光滑水平面上向左運(yùn)動(dòng)。繩上距a端x處的張力Fx隨x的變化圖象如圖乙所示。已知長繩的質(zhì)量m = 10 kg,則
A. 長繩運(yùn)動(dòng)的速度每秒鐘增加1 m/s2
B. 在0 ~ 1 s內(nèi)水平拉力F做的功為10 J
C. 在0 ~ 1 s內(nèi)水平拉力F的沖量大小為5 Ns
D. 若水平面粗糙,則拉力Fx-x圖線仍可能保持不變
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【題目】質(zhì)量一定的某種物質(zhì),在壓強(qiáng)不變的條件下,由固態(tài)Ⅰ到氣態(tài)Ⅲ變化過程中溫度T隨加熱時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示,單位時(shí)間所吸收的熱量可看做不變,氣態(tài)Ⅲ可看成理想氣體。下列說法正確的是( )
A. 該物質(zhì)是晶體
B. 該物質(zhì)分子平均動(dòng)能隨著時(shí)間的增加而增大
C. 在時(shí)間內(nèi),該物質(zhì)分子勢能隨著時(shí)間的增加而增大
D. 在時(shí)間內(nèi),該物質(zhì)的內(nèi)能隨著時(shí)間的增加而增大
E. 在時(shí)間內(nèi),氣體膨脹對(duì)外做功,分子勢能增大
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【題目】列簡諧橫波沿x軸正向傳播,t=0時(shí)的波的圖像如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的平衡位置在x=8 m處,該波的周期T=0.4 s,下列說法正確的是______。(填正確答案標(biāo)號(hào),選對(duì)一個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分,每選錯(cuò)一個(gè)扣3分,最低得分為0分)
A.該列波的傳播速度為20 m/s
B.在0~1.2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過的路程是24 m
C.t=0.6 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向
D.t=0.7 s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P位于波谷
E.質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程是y=10sin 5πt (cm)
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【題目】法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象。如圖,他把兩個(gè)線圈繞在同一個(gè)軟鐵環(huán)上,線圈A和電池連接,線圈B用導(dǎo)線連通,導(dǎo)線下面平行放置一個(gè)小磁針。實(shí)驗(yàn)中可能觀察到的現(xiàn)象是
A. 用一節(jié)電池作電源小磁針不偏轉(zhuǎn),用十節(jié)電池作電源小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
B. 線圈B匝數(shù)較少時(shí)小磁針不偏轉(zhuǎn),匝數(shù)足夠多時(shí)小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
C. 線圈A和電池連接瞬間,小磁針會(huì)偏轉(zhuǎn)
D. 線圈A和電池?cái)嚅_瞬間,小磁針不偏轉(zhuǎn)
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