【題目】如圖所示,左側(cè)為兩間距d=10cm的平行金屬板,加上電壓;中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B1 , 三角形底點(diǎn)A與下金屬板平齊,AB邊的中點(diǎn)P恰好在上金屬板的右端點(diǎn);三角形區(qū)域AC右側(cè)也存在垂直紙面向里,范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場B2 . 現(xiàn)從左端沿中心軸線方向以v0射入一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒,微粒質(zhì)量m=1.0×10﹣10kg,帶電荷量q=﹣1.0×10﹣4C;帶電粒子恰好從P點(diǎn)垂直AB邊以速度v=2×105m/s進(jìn)入磁場,則
(1)求帶電微粒的初速度v0;
(2)若帶電微粒第一次垂直穿過AC,則求磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間;
(3)帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后,求 的取值在什么范圍可以使帶電微粒只能從BC邊穿出?
【答案】
(1)解:微粒在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解知:
v0=vcos30°= m/s
答:帶電微粒的初速度為 m/s
(2)解:設(shè)帶電微粒由P點(diǎn)垂直AB射入磁場,又垂直AC穿出,所以作以A點(diǎn)為圓心的圓弧,設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R1,根據(jù)幾何關(guān)系有:
R1= = cm
由qvB1=m ,
得:B1= = T.
在磁場中飛行時(shí)間:t= = = s
答:若帶電微粒第一次垂直穿過AC,則磁感應(yīng)強(qiáng)度B1及第一次在B1中飛行時(shí)間為 s;
(3)解:再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后不從AB邊穿出就一定從BC邊出磁場,所以當(dāng)軌跡剛好與AB邊相切時(shí),設(shè)在B2中的半徑為R2.如圖所示,由幾何關(guān)系:
R
=
所以只需要 即可
答:帶電微粒再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后,要 可以使帶電微粒只能從BC邊穿出
【解析】(1)根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)的分解求解初速度(2)設(shè)帶電微粒由P點(diǎn)垂直AB射入磁場,又垂直AC穿出,所以作以A點(diǎn)為圓心的圓弧,設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)半徑為R1,根據(jù)幾何關(guān)系解半徑;由qvB1=m 求出磁場B大小;由轉(zhuǎn)過角度求解時(shí)間.(3)再次經(jīng)AC邊回到磁場B1后不從AB邊穿出就一定從BC邊出磁場,所以當(dāng)軌跡剛好與AB邊相切時(shí),設(shè)在B2中的半徑為R2.畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖由幾何關(guān)系求解.
【考點(diǎn)精析】利用洛倫茲力對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知洛倫茲力始終垂直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”時(shí),安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊,在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼,靜止時(shí)彈簧長度為l1,如圖1所示,圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺(最小分度是1毫米)上位置的放大圖,示數(shù)l1=_______cm。在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼,靜止時(shí)彈簧長度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g,掛2個(gè)鉤碼時(shí),彈簧彈力F2=________N(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g=9.8m/s2)。要得到彈簧伸長量x,還需要測量的是________。作出F-x圖象,得到彈力與彈簧伸長量的關(guān)系。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,長木板放置在水平面上,一小物塊置于長木板的中央,長木板和物塊的質(zhì)量均為m,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,已知最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g.現(xiàn)對物塊施加一水平向右的拉力F,則木板加速度大小a可能是( )
A.a=μg
B.a=
C.a=
D.a= ﹣
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,電路中O點(diǎn)接地,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),M、N兩點(diǎn)電勢變化情況是( )
A.M點(diǎn)電勢升高,N點(diǎn)電勢降低
B.M、N兩點(diǎn)電勢都升高
C.M點(diǎn)電勢的改變量小于N點(diǎn)電勢的改變量
D.M點(diǎn)電勢的改變量大于N點(diǎn)電勢的改變量
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,固定的水平光滑金屬導(dǎo)軌,間距為L,左端接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為m、電阻為 的導(dǎo)體棒與固定彈簧相連,放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).初始時(shí)刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有水平向右的初速度v0 . 沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸.求:
(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力.
(2)若導(dǎo)體棒從初始時(shí)刻到速度第一次為零時(shí),彈簧的彈力勢能為EP , 則這一過程中安培力所做的功W1和整個(gè)回路的電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q分別為多少?
(3)從導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x和時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,那么該質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)通過的路程是( )
A.2m
B.3m
C.1m
D.0.5 m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究一個(gè)約1.4m高的商店卷簾窗的運(yùn)動(dòng).將紙帶粘在卷簾底部,紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器隨簾在豎直面內(nèi)向上運(yùn)動(dòng).打印后的紙帶如下圖所示,數(shù)據(jù)如表格所示.紙帶中AB、BC、CD……每兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10s,根據(jù)各間距的長度,可計(jì)算出卷簾窗在各間距內(nèi)的平均速度v平均.可以將v平均近似地作為該間距中間時(shí)刻的即時(shí)速度v.
卷簾運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)
間隔 | AB | BC | CD | DE | EF | FG | GH | HI | IJ | JK |
間距 (cm) | 5.0 | 10.0 | 15.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 17.0 | 8.0 | 4.0 |
(1)請根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù),繪出卷簾窗運(yùn)動(dòng)的v-t圖像.________
(2)AD段的加速度為______m/s2,AK段的平均速度為______m/s.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】把圓形導(dǎo)線圈用細(xì)線掛在通電直導(dǎo)線附近,使兩者在同一豎直平面內(nèi),其中直導(dǎo)線固定,線圈可以自由活動(dòng),如圖所示.當(dāng)圓線圈中通入圖示方向的電流時(shí),線圈將( )
A.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)靠近直導(dǎo)線
B.發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)離開直導(dǎo)線
C.遠(yuǎn)離直導(dǎo)線
D.靠近直導(dǎo)線
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用伏安法測一節(jié)干電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r,所給的器材有:
A.電壓表V:0~3~15V
B.電流表A:0~0.6~3A
C.滑動(dòng)變阻器R1(總阻值20Ω)
D.滑動(dòng)變阻器R2(總阻值100Ω)
E.開關(guān)S和導(dǎo)線若干
(1)電壓表量程選用;滑動(dòng)變阻器選用(填R1或R2);
(2)在圖中將電壓表加入實(shí)驗(yàn)電路中;
(3)在U﹣I圖中已畫出七組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn),請根據(jù)這些點(diǎn)作出U﹣I并由圖線求出:E=V,r=Ω
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