【題目】如圖(a)所示,整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)(平行于紙面),在同一水平線上的兩位置,以相同速率同時(shí)噴出質(zhì)量均為m的油滴a和b,帶電量為+q的a水平向右,不帶電的b豎直向上。b上升高度為h時(shí),到達(dá)最高點(diǎn),此時(shí)a恰好與它相碰,瞬間結(jié)合成油滴p。忽略空氣阻力,重力加速度為g。求
(1)油滴b豎直上升的時(shí)間及兩油滴噴出位置的距離;
(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)及油滴a、b結(jié)合為p后瞬間的速度;
(3)若油滴p形成時(shí)恰位于某矩形區(qū)域邊界,取此時(shí)為時(shí)刻,同時(shí)在該矩形區(qū)域加一個(gè)垂直于紙面的周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)變化規(guī)律如圖(b)所示,磁場(chǎng)變化周期為T0(垂直紙面向外為正),已知P始終在矩形區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng),求矩形區(qū)域的最小面積。(忽略磁場(chǎng)突變的影響)
【答案】(1);2h(2); 方向向右上,與水平方向夾角為45°(3)
【解析】
(1)設(shè)油滴的噴出速率為,則對(duì)油滴b做豎直上拋運(yùn)動(dòng),有
解得
解得
對(duì)油滴a的水平運(yùn)動(dòng),有
解得
(2)兩油滴結(jié)合之前,油滴a做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為,有
,,解得,
設(shè)油滴的噴出速率為,結(jié)合前瞬間油滴a速度大小為,方向向右上與水平方向夾角,則
,,解得,
兩油滴的結(jié)束過(guò)程動(dòng)量守恒,有:,聯(lián)立各式,解得:,方向向右上,與水平方向夾角
(3)因,油滴p在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)半徑為,周期為,則
由 得,由 得
即油滴p在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡是兩個(gè)外切圓組成的“8”字形。
最小矩形的兩條邊長(zhǎng)分別為、(軌跡如圖所示)。最小矩形的面積為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí),對(duì)管壁恰好無(wú)壓力。若小球所帶電荷量很小,不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng),則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小
A. B. C. D.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】為了測(cè)量電流表A的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)提供了如下器材:
A.待測(cè)電流表A(量程0~200μA,內(nèi)阻r1約為200Ω)
B.電壓表V1(量程0~0.5V,內(nèi)阻r2約為1kΩ)
C.電壓表V2(量程0~3V,內(nèi)阻r3=3kΩ)
D.直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4V,內(nèi)阻不計(jì))
E.定值電阻
F.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω,允許通過(guò)的最大電流1.0A)
G.開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)為減小測(cè)量誤差,測(cè)量時(shí)要求電表的讀數(shù)不小于其量程的,且指針偏轉(zhuǎn)范圍較大,在提供的器材中,不需要的是:_____;(填正確答案標(biāo)號(hào))
(2)兩位同學(xué)根據(jù)所選擇的實(shí)驗(yàn)器材,分別設(shè)計(jì)出甲、乙兩種電路,合理正確的是___________;(填“甲”或“乙”)
(3)測(cè)量后計(jì)算該電流表電阻阻值的表達(dá)式r1=___________,并說(shuō)明表達(dá)式中各符號(hào)(題中已知的除外)的物理意義:___________。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一位物理老師制作了一把如圖所示的“簡(jiǎn)易銅絲琴”。他是這么做的:在一塊木板上固定兩顆螺絲釘,將一根張緊的銅絲纏繞在兩顆螺絲釘之間,擴(kuò)音器通過(guò)導(dǎo)線與兩螺絲釘連接,銅絲旁邊放置一塊磁鐵,用手指撥動(dòng)銅絲,擴(kuò)音器上就發(fā)出了聲音。根據(jù)上面所給的信息,下面說(shuō)法正確的是
A. 銅絲的振動(dòng)引起空氣振動(dòng)而發(fā)出聲音
B. 振動(dòng)的銅絲切割磁感線產(chǎn)生直流電流
C. 該“簡(jiǎn)易銅絲琴”將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D. 利用這一裝置所揭示的原理可制成發(fā)電機(jī)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,它的基本原理如圖22所示.離子源S產(chǎn)生質(zhì)量為m、帶電荷量為q的正離子,設(shè)離子產(chǎn)生時(shí)初速很小,可忽略不計(jì).離子經(jīng)勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后從縫隙S1垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),然后沿圓弧經(jīng)過(guò)半個(gè)圓周的運(yùn)動(dòng)到達(dá)照相底片上的位置P而被記錄下來(lái).已知加速電場(chǎng)兩平行板間的距離為d,兩板間有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),并測(cè)得位置P與縫隙S1處的距離為y.試導(dǎo)出離子質(zhì)量m與y值之間的函數(shù)關(guān)系.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】春分期間,太陽(yáng)光垂直射向赤道。一飛船在春分期間在赤道平面自西向東做圓周運(yùn)動(dòng),每繞地球一圈需要180min,地面上的重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 飛船的運(yùn)動(dòng)速度大于第一宇宙速度
B. 該飛船中的飛行員會(huì)看到太陽(yáng)從東邊出來(lái)
C. 該飛船中的飛行員在一天中會(huì)看到8次日落日出
D. 由題給條件可以估算地球質(zhì)量
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖,若已知這列波周期為1s,則下列判斷中正確的是___________
A. 這列波的振幅為0.8cm
B. 這列波的波速為5m/s
C. 圖示時(shí)刻x=2m處的質(zhì)點(diǎn)沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)
D. 此后經(jīng)半個(gè)周期時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P將向右遷移半個(gè)波長(zhǎng)
E. 圖示時(shí)刻x=3m處質(zhì)點(diǎn)的加速度最大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,磁流體發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)方體發(fā)電導(dǎo)管的前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體,上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)電電極,兩極間距為,極板長(zhǎng)和寬分別為和,這兩個(gè)電極與可變電阻相連,在垂直前后側(cè)面的方向上有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。發(fā)電導(dǎo)管內(nèi)有電阻率為的高溫電離氣體——等離子體,等離子體以速度向右流動(dòng),并通過(guò)專用通道導(dǎo)出。不計(jì)等離子體流動(dòng)時(shí)的阻力,調(diào)節(jié)可變電阻的阻值,則
A. 運(yùn)動(dòng)的等離子體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
B. 可變電阻中的感應(yīng)電流方向是從到
C. 若可變電阻的阻值為,則其中的電流為
D. 若可變電阻的阻值為,則可變電阻消耗的電功率為
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,a、b兩物塊質(zhì)量分別為m、2m,用不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩相連接,懸掛在定滑輪的兩側(cè),不計(jì)滑輪質(zhì)量和一切摩擦.開(kāi)始時(shí),a、b兩物塊距離地面高度相同,用手托住物塊b,然后由靜止釋放,直至a、b物塊間高度差為h.在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 物塊a的機(jī)械能守恒
B. 物塊b機(jī)械能減少了mgh
C. 物塊a重力勢(shì)能的增加量大于其動(dòng)能增加量
D. 物塊b重力勢(shì)能的減少量等于它克服細(xì)繩拉力所做的功
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