【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的y軸右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(范圍足夠大),質(zhì)量為m、電荷量為q(不計(jì)粒子所受重力,不計(jì)粒子間的所有作用力)的帶負(fù)電粒子以不同的速度從P點(diǎn)出發(fā),沿PQ1方向勻速運(yùn)動(dòng)進(jìn)入y軸右側(cè)磁場(chǎng)已知P點(diǎn)的坐標(biāo)為(-2L,0),在y軸上的Q1、Q2兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(0,L)、(0,-L)。在坐標(biāo)為(-L,0)處的C點(diǎn)固定一平行于y軸且長(zhǎng)為的絕緣擋板,D為擋板最高點(diǎn)。
(1)若某粒子能從Q直接到達(dá)Q處求該粒子從Q到達(dá)Q2的時(shí)間t(已知)
(2)若某粒子能從Q1直接到達(dá)原點(diǎn)O處,求該粒子的速度大小v
(3)若磁場(chǎng)由于某種原因范圍突然縮小且變?yōu)榫匦危掖艌?chǎng)左邊界仍在y軸上,發(fā)現(xiàn)有粒子恰好能撞在擋板最高點(diǎn)D處,求此時(shí)磁場(chǎng)的最小矩形面積S。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)由題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示設(shè)與軸正方向夾角為,則粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為
由幾何關(guān)系可知;
由洛倫茲力提供向心力,有
由勻速圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有
解得
由,解得
(2)由題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖所示,設(shè)其與軸交點(diǎn)為E,由幾何關(guān)系得:
解得
由,解得
(3)由題意畫(huà)出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡,如圖丙所示,設(shè)此時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為由幾何關(guān)系可得:
解得
矩形磁場(chǎng)的面積
解得
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖為一個(gè)半徑為R的半圓形玻璃磚的截面圖,圓心為O,玻璃的折射率n=,一細(xì)光束從半徑OA的中點(diǎn)D垂直于AB射入玻璃磚,求:
(1)光線第一次射出玻璃磚時(shí)折射光線的折射角;
(2)在不改變?nèi)肷浞较虻那闆r下,細(xì)光束上下移動(dòng)到某些位置將不能從圓弧面右側(cè)射出,求光束分別從D點(diǎn)向上和向下移動(dòng)的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證“探究共點(diǎn)力合成的規(guī)律”.彈簧測(cè)力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P,下端用細(xì)線掛一重物M.彈簧測(cè)力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn),手持另一端使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置.分別讀出彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù),并在貼于豎直木板的白紙上記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向.
(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的單位為N,圖中的示數(shù)為________N(保留兩位有效數(shù)字).
(2)下列的一些做法中,是該實(shí)驗(yàn)中必須的實(shí)驗(yàn)要求是________.(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)選項(xiàng)前對(duì)應(yīng)的字母)
A.實(shí)驗(yàn)中必須保證OB水平 B.應(yīng)測(cè)量重物M所受的重力
C.拉線方向應(yīng)與木板平面平行 D.改變拉力,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要使AO與OB的夾角不變
(3)某次實(shí)驗(yàn)中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)A的指針稍稍超出量程,你的解決辦法是____________.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明,足夠長(zhǎng)通電直導(dǎo)線周?chē)滁c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,式中常量k>0,I為電流強(qiáng)度,l為該點(diǎn)與導(dǎo)線的距離。如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)平行直導(dǎo)線分別通有電流3I和I(方向已在圖中標(biāo)出),其中a、b為兩根足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線連線的三等分點(diǎn),O為兩根足夠長(zhǎng)直導(dǎo)線連線的中點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )
A.a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同
B.a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度小
C.b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大
D.a點(diǎn)和b點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為5:7
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一同學(xué)用圖甲電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。所用的實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電源(電動(dòng)勢(shì)約為3V,內(nèi)阻約為7Ω),保護(hù)電阻R1(阻值為10Ω),滑動(dòng)變阻器R(阻值范圍為0~20Ω),電流表④,電壓表,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①按圖甲連接電路②將滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開(kāi)關(guān)
③逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I
④以U為縱坐標(biāo)、I為橫坐標(biāo),作U一I圖象(U、Ⅰ都用國(guó)際單位)
(1)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,電壓表應(yīng)選用____;電流表應(yīng)選用____。(均填選項(xiàng)標(biāo)號(hào))
A.電壓表(0~15V,內(nèi)阻約為15kΩ)
B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為3kΩ)
C.電流表(0~300mA,內(nèi)阻約為2Ω)
D.電流表(0~30mA,內(nèi)阻約為20Ω)
(2)用該電路測(cè)量出多組數(shù)據(jù),作出圖乙所示的U-Ⅰ圖象,則待測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E=___V、內(nèi)阻r=___Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第1s末的速度為4m/s,第3s初的速度為6m/s,則下列結(jié)論中正確的是( )
A.物體的初速度為3m/s
B.物體的加速度為
C.任何2s內(nèi)的速度變化為2m/s
D.在第1s內(nèi)平均速度為4m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接,下極板接地,靜電計(jì)所帶電荷量很少,可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn),現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下移動(dòng)一小段距離,則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.平行板電容器的電容將變小
B.帶電油滴的電勢(shì)能將減少
C.靜電計(jì)指針張角不變
D.若將上極板與電源正極斷開(kāi)后再將下極板左移一小段距離,則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組利用變壓器的原理設(shè)計(jì)了一個(gè)起重機(jī)裝置用于提升物體,如圖所示,理想變壓器原線圈的輸入電壓,照明燈的規(guī)格為“10V 20W”,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為RM=5Ω,裝置啟動(dòng)時(shí),質(zhì)量為m=2kg的物體恰好以v=0.25m/s的速度勻速上升,照明燈正常工作,電表均為理想電表,取g=10m/s2。則( )
A.原、副線圈匝數(shù)比為1:5
B.電壓表的示數(shù)為14.1V
C.裝置啟動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率為5W
D.裝置啟動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)為4A
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖為“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”實(shí)驗(yàn)中用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條較理想的紙帶,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種工作電壓范圍為________的低壓電源的儀器,當(dāng)電源的頻率為50Hz時(shí),每隔________秒打一次點(diǎn),紙帶上A、B、C、D、E、F、G為七個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),若以每5個(gè)時(shí)間間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則由紙帶記錄的數(shù)據(jù)可知,小車(chē)經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的速度為_____m/s,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為______m/s2. (保留二位有效數(shù)字)
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