【題目】質(zhì)譜儀是利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)分析帶電粒子性質(zhì)的儀器,某同學(xué)設(shè)計(jì)的一種質(zhì)譜儀結(jié)構(gòu)如圖所示。一對(duì)平行金屬板的板間距為,板間電壓為,上極板帶正電。我們把板間區(qū)域叫區(qū)域。在上板右端緊挨著上板垂直放置一足夠大的熒光屏。以下板右端點(diǎn)為頂點(diǎn)的足夠大的區(qū)域叫做區(qū)域,角。在區(qū)域間均分布有垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。以下問(wèn)題中均不考慮帶電粒子的重力和帶電粒子之間的相互作用。

1)某帶電粒子沿兩板間中線方向射入后沿直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)入?yún)^(qū)域,恰好垂直邊界射出,判斷帶電粒子的電性,求出粒子的荷質(zhì)比以及粒子在區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

2)僅將(1)問(wèn)中的粒子電性改變,而且將大量這樣的粒子從兩極板左端口從上到下均勻排列,沿平行極板方向源源不斷地射入板間。求某時(shí)刻擊中熒光屏的粒子個(gè)數(shù)與它們射入極板間時(shí)射入總數(shù)的比;

3)在(2)問(wèn)中若屏上某點(diǎn)接收到粒子流形成的電流為,假設(shè)粒子擊中屏后速度變?yōu)榱,求粒子?duì)屏的平均撞擊力大小。

【答案】123

【解析】

(1)粒子恰好垂直邊界射出,根據(jù)左手定則可知粒子在帶負(fù)電;

粒子區(qū)域中做勻速直線運(yùn)動(dòng),則有:

設(shè)粒子在區(qū)域Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為,如圖所示,由幾何關(guān)系得:

根據(jù)牛頓第二定律可得:

聯(lián)立解得粒子的荷質(zhì)比為:

設(shè)粒子在區(qū)域Ⅱ中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為:

由幾何關(guān)系得圓心角為,粒子在區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:

(2)設(shè)從點(diǎn)射入?yún)^(qū)域Ⅱ的粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的軌跡恰好與邊界相切,如圖所示。

由題目已知可得,粒子軌跡半徑仍為,則在之間射入?yún)^(qū)域Ⅱ的粒子均可以擊中熒光屏,設(shè)軌跡圓的圓心為,則有:

擊中熒光屏的粒子個(gè)數(shù)與它們射入極板間時(shí)射入總數(shù)的比:

(3)設(shè)一段短時(shí)間內(nèi)擊中熒光屏上某點(diǎn)的粒子個(gè)數(shù)為,根據(jù)動(dòng)量定理有:

根據(jù)電流定義可有:

解得:

由牛頓第三定律知,粒子對(duì)屏的平均撞擊力大小為:

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)小鋼球通過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)的速度的實(shí)驗(yàn)。所用器材有:小鋼球、壓力式托盤(pán)秤、凹形橋模擬器(圓弧部分的半徑為)。請(qǐng)完成下列填空:

1)將凹形橋模擬器靜置于托盤(pán)秤上,如圖(a)所示,托盤(pán)秤的示數(shù)為

2)將小鋼球靜置于凹形橋模擬器最低點(diǎn)時(shí),托盤(pán)秤的示數(shù)如圖(b)所示,該示數(shù)為________kg;

3)將小鋼球從凹形橋模擬器某一位置釋放,小鋼球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)后滑向另一側(cè),此過(guò)程中托盤(pán)秤的最大示數(shù)為m;多次從同一位置釋放小鋼球,記錄各次的m值如下表所示:

序號(hào)

1

2

3

4

5

2.3

2.2

2.3

2.1

2.0

4)根據(jù)以上數(shù)據(jù),可求出小鋼球經(jīng)過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)對(duì)橋的壓力為________N;小鋼球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為________(重力加速度大小取,速度計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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【題目】如圖所示,ABC為一玻璃三棱鏡的截面,一束光線MN垂直于AB面射人,在AC面發(fā)生全反射后從BC面射出,則( )

A. BC面射出的紅光更偏向AB

B. BC面射出的紫光更偏向AB

C. MNB變小,最先從AC面透出的是紅光

D. MNB變小,最先從AC面透出的是紫光

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】手機(jī)導(dǎo)航越來(lái)越多成為人們出行的必備工具,紹興多風(fēng)景名勝,某游客游完蘭亭后駕車(chē)去東湖,他打開(kāi)手機(jī)導(dǎo)航,搜索了駕車(chē)線路,線路顯示走常規(guī)路線距離19.8km,需用時(shí)27分鐘,選擇走距離較短則有17.4km,需用時(shí)30分鐘,如果走高速優(yōu)先則有22.3km,需用時(shí)29分鐘,則下列判斷正確的是( 。

A. 走常規(guī)路線的19.8km指的是位移

B. 距離較短說(shuō)明路程最小

C. 選擇走距離較短,則瞬時(shí)速率一定最小

D. 高速優(yōu)先,平均速度最大

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【題目】如圖是自行車(chē)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖,其中I是半徑為r1的大齒輪,Ⅱ是半徑為r2的小齒輪,Ⅲ是半徑為r3的后輪,a、b、c分別是I、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)輪子邊緣上的點(diǎn)(圖中標(biāo)出),則關(guān)于a、b、c三點(diǎn)的線速度與角速度的關(guān)系中正確的是(  )

A. vavbr1r2 B. vbvc

C. ωaωbr1r2 D. ωbωc

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【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端系在質(zhì)量為m的小物塊上,另一端固定在墻上. 物塊在斜面上靜止時(shí),彈黃與豎直方向的夾角為37°,已知斜面傾角θ=37°,斜面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù),斜面固定不動(dòng). 設(shè)物塊與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,cos37°=0. 8,sin37°=0. 6,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 小物塊可能只受三個(gè)力

B. 斜面對(duì)物塊支持力可能為零

C. 斜面對(duì)物塊的摩擦力可能為零

D. 彈簧彈一定處于收縮狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊A被輕質(zhì)細(xì)繩系住斜放在傾角為30°的斜面上,物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為. 細(xì)繩繞過(guò)定滑輪O右端固定在天花板上,細(xì)繩上一光滑動(dòng)滑輪O下方懸掛著重物B,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)細(xì)繩左右兩邊與豎直方向的夾角. 已知重力加速度為g,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力。求:

1)重物B的質(zhì)量為多少時(shí),A與斜面間恰好沒(méi)有摩擦力作用?

2)在滿足第(1)問(wèn)情景時(shí),水平地面對(duì)斜面的摩擦力為多大?

3)要物塊A能在斜面上保持靜止,求重物B的質(zhì)量應(yīng)滿足的條件?(斜面此時(shí)仍然靜止)。

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【題目】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直.給導(dǎo)線通以垂直紙面向里的電流,用 FN表示磁鐵對(duì)桌面的壓力,用 Ff表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力,則導(dǎo)線通電后與通電前相比較( )

A. FN減小,Ff0 B. FN減小,Ff≠0

C. FN增大,Ff0 D. FN增大, Ff≠0

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【題目】在用單擺測(cè)重力加速的實(shí)驗(yàn)中

1)為了比較準(zhǔn)確地測(cè)量出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎,?yīng)選用下列所給出器材中的哪些?將所選用的器材前的字母填在題后的橫線上。

A)長(zhǎng)1m左右的細(xì)線

B)長(zhǎng)30cm左右的細(xì)線

C)直徑2cm的鉛球

D)直徑2cm的木球

E)秒表

F)時(shí)鐘

G)最小刻度是厘米的直尺

H)最小刻度是毫米的直尺

所選的器材是____________________________________________。

2)實(shí)驗(yàn)時(shí)擺線偏離豎直線的要求是____________。理由是____________________。

3)某同學(xué)測(cè)出不同擺長(zhǎng)時(shí)對(duì)應(yīng)的周期T,作出T2-L圖線,如圖所示,可求得g=______

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