【題目】(2014山東理綜,24) 如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng).取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示.t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度v0由Q板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū).當(dāng)B0和TB取某些特定值時(shí),可使t=0時(shí)刻入射的粒子經(jīng)Δt時(shí)間恰能垂直打在P板上(不考慮粒子反彈).上述m、q、d、v0為已知量.
(1)若Δt=TB,求B0;
(2)若Δt=TB,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大。
(3)若B0=,為使粒子仍能垂直打在P板上,求TB.
【答案】 (1) (2) (3) 或(+arcsin )
【解析】 (1)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1,由牛頓第二定律得
qv0B0=①
據(jù)題意由幾何關(guān)系得
R1=d②
聯(lián)立①②式得
B0=③
(2)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2,加速度大小為a,由圓周運(yùn)動(dòng)公式得
a=④
據(jù)題意由幾何關(guān)系得
3R2=d⑤
聯(lián)立④⑤式得
a=⑥
(3)設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,周期為T(mén),由圓周運(yùn)動(dòng)公式得
T=⑦
由牛頓第二定律得
qv0B0=⑧
由題意知B0=,代入⑧式得
d=4R⑨
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,O1O2為圓心,O1、O2連線與水平方向的夾角為θ,在每個(gè)TB內(nèi),只有A、B兩個(gè)位置才有可能垂直擊中P板,且均要求0<θ<,由題意可知T=⑩
設(shè)經(jīng)歷完整TB的個(gè)數(shù)為n(n=0,1,2,3……)
若在A點(diǎn)擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得
R+2(R+Rsin θ)n=d
當(dāng)n=0時(shí),無(wú)解
當(dāng)n=1時(shí),聯(lián)立⑨式得
θ= (或sin θ=)
聯(lián)立⑦⑨⑩式得
TB=
當(dāng)n≥2時(shí),不滿足0<θ<90°的要求
若在B點(diǎn)擊中P板,據(jù)題意由幾何關(guān)系得
R+2Rsin θ+2(R+Rsinθ)n=d
當(dāng)n=0時(shí),無(wú)解
當(dāng)n=1時(shí),聯(lián)立⑨式得
θ=arcsin (或sinθ=)
聯(lián)立⑦⑨⑩式得
TB=(+arcsin )
當(dāng)n≥2時(shí),不滿足0<θ<90°的要求
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】在如圖所示電路中,L為電阻很小的線圈,G1和G2為零點(diǎn)在表盤(pán)中央的相同的電流表。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電流表G1指針偏向右方,那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),將出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )。
A. G1和G2指針都立即回到零點(diǎn)
B. G1指針立即回到零點(diǎn),而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)
C. G1指針緩慢回到零點(diǎn),而G2指針先立即偏向右方,然后緩慢地回到零點(diǎn)
D. G1指針立即偏向左方,然后緩慢地回到零點(diǎn),而G2指針緩慢地回到零點(diǎn)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為300的足夠長(zhǎng)且光滑的斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA長(zhǎng)為4 m.一質(zhì)量為1kg的小滑塊原來(lái)靜止在O處,某時(shí)刻給它施加一個(gè)方向水平向右、大小為l0.5N的力F使它從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),當(dāng)小滑塊到達(dá)A處時(shí)撤去力F.已知小滑塊與OA間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25,g取10 m/s2,則:
(1)求出小滑塊到達(dá)A處時(shí)的動(dòng)能大小;
(2)求出水平力F做功的平均功率大。
(3)不計(jì)小滑塊在A處的速率變化,求出它在斜面AB上滑行的最大距離.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( 。
A. 洛倫茲力對(duì)帶電粒子永遠(yuǎn)不做功
B. 運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受洛倫茲力作用,則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
C. 運(yùn)動(dòng)電荷在磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零的地方,一定受到洛倫茲力作用
D. 洛倫茲力既不能改變帶電粒子的動(dòng)能,也不能改變帶電粒子的速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】近幾年,在國(guó)家宏觀政策調(diào)控下,我國(guó)房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì).若將房?jī)r(jià)的“上漲”類比成“加速”,將房?jī)r(jià)的“下跌”類比成“減速”,據(jù)此,你認(rèn)為“房?jī)r(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢(shì)”可類比成( 。
A. 速度增加,加速度減小
B. 速度增加,加速度增大
C. 速度減小,加速度增大
D. 速度減小,加速度減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】“黑洞”是近代引力理論所預(yù)言的宇宙中的一種特殊天體,研究認(rèn)為,黑洞可能是由于超中子星發(fā)生塌縮而形成的。歐洲航天局由衛(wèi)星觀測(cè)發(fā)現(xiàn)銀河系中心存在一個(gè)超大型黑洞并將它命名為:MCG6-30-15r,假設(shè)銀河系中心僅此一個(gè)黑洞。已知太陽(yáng)繞銀河系中心做勻速圓周運(yùn)動(dòng),忽略其它行星對(duì)太陽(yáng)的作用產(chǎn)生的影響,則根據(jù)下列哪一組數(shù)據(jù)可以估算出該黑洞的質(zhì)量 ( )
A. 太陽(yáng)的質(zhì)量和運(yùn)行速度
B. 太陽(yáng)繞黑洞公轉(zhuǎn)的周期和太陽(yáng)到“MCG6-30-15r”的距離
C. 太陽(yáng)質(zhì)量和太陽(yáng)到“MCG6-30-15r”的距離
D. 太陽(yáng)繞黑洞公轉(zhuǎn)的運(yùn)行速度和太陽(yáng)到“MCG6-30-15r”的距離
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn),軌道2、3相切于P點(diǎn),則
A. 衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度等于在軌道1上的角速度
C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率小于它在軌道2上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率
D. 衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道3上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(多選)如圖所示,質(zhì)量為1kg的小物塊,以初速度v0=11m/s從θ=530的固定斜面底端先后兩次滑上斜面,第一次對(duì)小物塊施加一沿斜面向上的恒力F,第二次不施加力,圖乙中的兩條線段a、b分別表示施加力F和無(wú)F時(shí)小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v-t圖線,不考慮空氣阻力,g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 恒力F大小為21N
B. 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
C. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過(guò)程產(chǎn)生的熱量較少
D. 有恒力F時(shí),小物塊在整個(gè)上升過(guò)程機(jī)械能的減少量較小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高,家庭中使用的電器越來(lái)越多.從能的轉(zhuǎn)化角度分析,下列電器中與電動(dòng)自行車屬于同一類的是
A. 電爐 B. 電視機(jī) C. 電飯煲 D. 洗衣機(jī)
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