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質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的v-t圖像如圖所示,規(guī)定向右為正方向,則該質(zhì)點(diǎn)在前8s內(nèi)平均速度的大小和方向分別為
A.0.25m/s 向右
B.0.25m/s 向左
C.1m/s 向右
D.1m/s 向左
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下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是
A.β衰變現(xiàn)象說明電子是原子核的組成部分
B.波爾理論的假設(shè)之一是原子能量的量子化
C.放射性元素的半衰期隨溫度的升高而變短
D.比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固
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下列關(guān)于電磁波的說法正確的是
A.均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場 B.電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同
C.只要有電場和磁場,就能產(chǎn)生電磁波 D.電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播
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如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-2l0到y軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場,其中x軸上方的電場方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場方向沿y軸正方向。在電場左邊界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子。從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子,依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場。若從A點(diǎn)射入的粒子,恰好從y軸上的A′(0,l0)沿x軸正方向射出電場,其軌跡如圖。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。
⑴求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;
⑵求在AC間還有哪些位置的粒子,通過電場后也能沿x軸正方向運(yùn)動?
⑶若以直線x=2l0上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi),分布著垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場,使沿x軸正方向射出電場的粒子,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后,都能通過直線x=2l0與圓形磁場邊界的一個(gè)交點(diǎn)處,而便于被收集,則磁場區(qū)域的最小半徑是多大?相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大?
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如圖所示的坐標(biāo)系,x軸沿水平方向,y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi),既無電場也無磁場,第三象限,存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直xy平面(紙面)向里的勻強(qiáng)磁場,在第四象限,存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小與第三象限電場場強(qiáng)相等的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電量為q的帶電質(zhì)點(diǎn),從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限,帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動,之后經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。求:
(1)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向;
(2)第三象限空間中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大。
(3)帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動過程中最小速度的大小和方向。
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一對平行金屬板水平放置,板間距離為d,板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場,將金屬板連入如圖所示的電路,已知電源內(nèi)阻為r,滑動變阻器的總電阻為R.現(xiàn)將開關(guān)S閉合,并調(diào)節(jié)滑動觸頭P至右端長度為總長度的,一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)從兩板正中央左端以某一初速度水平飛入場區(qū),恰好做勻速圓周運(yùn)動.
(1)求電源的電動勢:
(2)若將滑動變阻器的滑動觸頭P調(diào)到R的正中間位置,可以使原帶電質(zhì)點(diǎn)以水平直線從兩板間穿過,求該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入磁場的初速度v0;
(3)若將滑動變阻器的滑動觸頭P調(diào)到R的最左端,原帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能從金屬板邊緣飛出,求質(zhì)點(diǎn)飛出時(shí)的動能。
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如圖所示,xOy位于豎直平面內(nèi),以豎直向上為y軸正方向,在y軸左側(cè)有正交的勻強(qiáng)磁場和電場,其中勻強(qiáng)磁場垂直于xOy平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,勻強(qiáng)電場方向向上、電場強(qiáng)度為;y軸右側(cè)有豎直方向的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)的方向和大小都做周期性的變化。電場方向向下時(shí)電場強(qiáng)度為,方向向上時(shí)電場強(qiáng)度為。在坐標(biāo)為(-R,R)處和第一象限某處有完全相同的帶正電的微粒P和Q,帶電量為。現(xiàn)以一定的速度水平向左釋放微粒P,P在豎直面內(nèi)恰好做勻速圓周運(yùn)動,同時(shí)由靜止釋放Q,且只有Q每次經(jīng)過x軸時(shí)y軸右側(cè)的電場方向才發(fā)生改變。要使兩微?偸且韵嗤乃俣韧瑫r(shí)通過x軸,求:
(1)場強(qiáng)和的大小及其變化周期T。
(2)在E-t圖中做出該電場的變化圖象(以釋放電荷P時(shí)作為初始時(shí)刻,豎直向上為場強(qiáng)的正方向),要求至少畫出兩個(gè)周期的圖象。
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如圖所示,虛線上方有場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,方向豎直向下,虛線上下有磁感應(yīng)強(qiáng)度相同的勻強(qiáng)磁場,方向垂直紙面向外,ab是一根長為l的絕緣細(xì)桿,沿電場線放置在虛線上方的場中,b端在虛線上,將一套在桿上的帶正電的小球從a端由靜止釋放后,小球先作加速運(yùn)動,后作勻速運(yùn)動到達(dá)b端,已知小球與絕緣桿間的動摩擦系數(shù)=0.3,小球重力忽略不計(jì),當(dāng)小球脫離桿進(jìn)入虛線下方后,運(yùn)動軌跡是半圓,圓的半徑是l/3,求帶電小球從a到b運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功與電場力所做功的比值。
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自由電子激光器是利用高速電子束射入方向交替變化的磁場,使電子在磁場中擺動著前進(jìn),進(jìn)而產(chǎn)生激光的一種裝置。在磁場中建立與磁場方向垂直的平面坐標(biāo)系xoy,如圖甲所示。方向交替變化的磁場隨x坐標(biāo)變化的圖線如圖乙所示,每個(gè)磁場區(qū)域的寬度,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小T,規(guī)定磁場方向垂直紙而向外為正方向,F(xiàn)將初速度為零的電子經(jīng)電壓V的電場加速后,從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入磁場。電子電荷量C,電子質(zhì)量m取kg,不計(jì)電子的重力,不考慮電子因高速運(yùn)動而產(chǎn)生的影響。
(1)電子從坐標(biāo)原點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小為多少?
(2)請?jiān)趫D甲中畫出x=0至x=4L區(qū)域內(nèi)電子在磁場中運(yùn)動的軌跡,計(jì)算電子通過圖中各磁場區(qū)域邊界時(shí)位置的縱坐標(biāo)并在圖中標(biāo)出;
(3)從x=0至x=NL(N為整數(shù))區(qū)域內(nèi)電子運(yùn)動的平均速度大小為多少?
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如圖所示,在真空中,半徑為b的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外.在磁場右側(cè)有一對平行金屬板M和N,兩板間距離也為b,板長為2b,兩板的中心線O1O2與磁場區(qū)域的圓心O在同一直線上,兩板左端與O1也在同一直線上.有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,以速率v0從圓周上的P點(diǎn)沿垂直于半徑OO1并指向圓心O的方向進(jìn)人磁場,當(dāng)從圓周上的O1點(diǎn)飛出磁場時(shí),給M、N板加上如右邊圖所示電壓u.最后粒子剛好以平行于N板的速度,從N板的邊緣飛出.不計(jì)平行金屬板兩端的邊緣效應(yīng)及粒子所受的重力.
(1)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大。
(2)求交變電壓的周期T和電壓U0的值;
(3)若t=時(shí),將該粒子從MN板右側(cè)沿板的中心線O2O1,仍以速率v0射人M、N之間,求粒子從磁場中射出的點(diǎn)到P點(diǎn)的距離.
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