【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy的第四象限有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m=5.0×10-8 kg、電荷量為q=1.0×10-6 C的帶電粒子。從靜止開始經(jīng)U0=10 V的電壓加速后,從P點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入磁場,已知OP=30 cm,(粒子重力不計,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),求:
(1)帶電粒子到達(dá)P點(diǎn)時速度v的大;
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T,粒子從x軸上的Q點(diǎn)離開磁場,求OQ的距離;
(3)若粒子不能進(jìn)入x軸上方,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B′滿足的條件.
【答案】(1)20 m/s。2)0.90 m。3)B′>5.33 T
【解析】
(1)粒子處于加速階段,則由動能定理可求出速度大小;(2)粒子僅在洛倫茲力作用下,做勻速圓周運(yùn)動,由牛頓第二定律可求出運(yùn)動的半徑大小;再根據(jù)幾何關(guān)系,建立已知長度與半徑的關(guān)系,從而即可求得.(3)由于帶電粒子不從x軸射出,根據(jù)幾何關(guān)系可得半徑的取值范圍,再由半徑公式可推導(dǎo)出磁感應(yīng)強(qiáng)度B'滿足的條件.
(1)對帶電粒子的加速過程,由動能定理
代入數(shù)據(jù)得v=20 m/s
(2)帶電粒子僅在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,有:
代入數(shù)據(jù)得R=0.5m
而
故圓心一定在x軸上,軌跡如圖甲所示:
由幾何關(guān)系可知:
故OQ=0.90m
(3)帶電粒子不從x軸射出,如圖乙所示:
由幾何關(guān)系得:①
②
由①②并代入數(shù)據(jù)得
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于電場強(qiáng)度和電勢的敘述正確的是()
A. 在勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)處處相同,電勢也處處相等
B. 在正點(diǎn)電荷形成的電場中,離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電勢越高,場強(qiáng)越小
C. 等量同種點(diǎn)電荷形成的電場中,取無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn),兩電荷連線中點(diǎn)的電勢不為零,場強(qiáng)為零
D. 在任何電場中,場強(qiáng)越大的地方,電勢也越高
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】有一種“電測井”技術(shù),用鉆頭在地上鉆孔,通過在鉆孔中進(jìn)行電特性測量,可以反映地下的有關(guān)情況,如圖所示為一鉆孔,其形狀為圓柱體,半徑為10 cm,設(shè)里面充滿濃度均勻的鹽水,其電阻率ρ=0.314 Ω·m,現(xiàn)在鉆孔的上表面和底部加上電壓,測得U=100 V,I=100 mA。
(1)求該鉆孔的深度。
(2)若截取一段含鹽水的圓柱體與電動勢為200 V、內(nèi)阻為100 Ω的電源相連,通電10 min,當(dāng)截取的圓柱體長度為多少時,鹽水產(chǎn)生的熱量最多,最多為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】傾角為的斜面與水平面保持靜止,斜面上有一重為G的物體A,物體A與斜面間的動摩擦因數(shù).現(xiàn)給A施以一水平力F,如右圖所示.設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),如果物體A能在斜面上靜止,水平推力F與G的比值可能是 ( )
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0.5
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【題目】兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b,用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連,放置在一個光滑的半球面內(nèi),如圖所示.已知小球a和b的質(zhì)量之比為=,細(xì)桿長度是球面半徑的倍。兩小球處于平衡狀態(tài)時,設(shè)半球面對小球a的支持力為Fa,對小球b的支持力為Fb,細(xì)桿與水平面的夾角為θ,則
A.θ=45°B.θ=15°C.D.
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【題目】如圖所示,由三根長均為L的輕桿構(gòu)成的等邊三角形支架位于豎直平面內(nèi),其中兩個端點(diǎn)分別固定質(zhì)量均為m的小球A、B,構(gòu)成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)可繞O點(diǎn)在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。已知初始位置OA水平,重力加速度為g,不計一切摩擦及空氣阻力,F(xiàn)將系統(tǒng)在初始位置由靜止釋放,下列說法正確的是( 。
A.在運(yùn)動過程中,系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
B.小球B運(yùn)動至最低點(diǎn)時,系統(tǒng)的重力勢能最小
C.小球B運(yùn)動至最低點(diǎn)時,小球A的速度大小為
D.在運(yùn)動過程中,小球B的最大動能為
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的勻質(zhì)細(xì)繩,一端系在天花板上的A點(diǎn),另一端系在豎直墻壁上的B點(diǎn),平衡后最低點(diǎn)為C點(diǎn),F(xiàn)測得AC段繩長是CB段繩長的n倍,且繩子B端的切線與墻壁的夾角為α。試求繩子在C處和在A處的彈力分別為多大。(重力加速度為g)
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【題目】煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素镅來探測煙霧。當(dāng)正?諝夥肿哟┻^探測器時,镅衰變所釋放的射線會將它們電離,從而產(chǎn)生電流。一旦有煙霧進(jìn)入探測腔內(nèi),煙霧中的微粒會吸附部分射線,導(dǎo)致電流減小,從而觸發(fā)警報。則( )
A.镅放出的是X射線
B.镅放出的是γ射線
C.1mg的镅經(jīng)864年將有0.75mg發(fā)生衰變
D.發(fā)生火災(zāi)時,煙霧探測器中的镅因溫度升高而半衰期變短
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一物體從某一高度自由落下落在豎立于地面的輕彈簧上,如圖所示,在A點(diǎn)物體開始與輕彈簧接觸,到B點(diǎn)時,物體速度為零,然后被彈簧彈回,下列說法正確的是
A. 物體從A下降到B的過程中動能不斷變小
B. 物體從B上升到A的過程中動能不斷變大
C. 物體從A下降到B以及從B上升到A的過程中速率都是先增大后減小
D. 物體在B點(diǎn)時所受合力為零
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