【題目】太空中存在大量高能粒子流,可認(rèn)為是由電量相同的正、負(fù)離子組成的等離子體,這些高能粒子可作為太空飛船的能量來源之一。如圖所示,該裝置左側(cè)部分可用來收集高能粒子,由兩塊間距為d的平行金屬板M、N組成,板間加有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,高能粒子源源不斷從左側(cè)以速度v0水平人射,最終在MN兩極板間形成穩(wěn)定的電勢差,并給右側(cè)平行板電容器PQ供電。粒子重力均不計(jì),求:
(1)穩(wěn)定時(shí)MN金屬板間電勢差大小U,并判斷哪塊金屬板電勢更高;
(2)右側(cè)電容器靠近Q板處有一放射源S,可釋放初速度為0質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,求出該粒子從P板小孔射出時(shí)的速度大小。
【答案】(1)U=Bv0d, 下極板電勢更高 (2)
【解析】
(1)根據(jù)左手定則可明確正粒子偏轉(zhuǎn)方向,從而確定正極板;再根據(jù)平衡條件求出穩(wěn)定后電勢差大。
(2)粒子在電場中加速,根據(jù)動(dòng)能定理即可求出射出時(shí)的速度.
(1)帶正電粒子受向下的洛倫茲力偏轉(zhuǎn),所以下極板帶正電,電勢更高;
設(shè)高能粒子帶電量為q0,當(dāng)高能粒子所受電場力與洛倫茲力等大反向后,粒子不再偏轉(zhuǎn),則根據(jù)平衡條件有:
解得:U=Bv0d;
(2)粒子經(jīng)過電容器加速,則由動(dòng)能定理有:
解得:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,某質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為余弦曲線,從圖中可以判斷
A. 在0~ t1時(shí)間內(nèi),合力逐漸減小
B. 在0~ t 2時(shí)間內(nèi),合力做正功
C. 在t1~ t 2時(shí)間內(nèi),合力的功率先增大后減小
D. 在t 2~ t4時(shí)間內(nèi),合力做的總功為零
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【題目】如圖所示,條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點(diǎn),一金屬圓環(huán)放置在O點(diǎn)正下方的水平絕緣桌面上.現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放,磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng),在其第一次擺至右側(cè)最高點(diǎn)的過程中,圓環(huán)始終靜止.下列說法正確的是 ( )
A. 磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用
B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變
C. 桌面對(duì)圓環(huán)始終有摩擦力作用
D. 磁鐵在O點(diǎn)兩側(cè)最高點(diǎn)的重力勢能不相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在寬度分別為l1和l2的兩個(gè)毗鄰的條形區(qū)域分別有勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場,磁場方向垂直于紙面向里,電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場,方向未知,經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)動(dòng)到磁場與電場的分界處的M點(diǎn),此時(shí)速度方向垂直于兩個(gè)場的分界線,此后帶電粒子在電場力作用下,又經(jīng)過一定時(shí)間從Q點(diǎn)離開電場,已知PQ垂直于電場方向,交點(diǎn)M到PQ的距離為d。不計(jì)粒子的重力,求:
(1)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中粒子的最大速度;
(2)電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比;
(3)粒子在磁場與電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】同一平面內(nèi)固定有一長直導(dǎo)線PQ和一帶缺口的剛性金屬圓環(huán),在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線,分別與兩塊垂直于圓環(huán)所在平面固定放置的平行金屬板MN連接,如圖甲所示。導(dǎo)線PQ中通有正弦交流電流i,i的變化如圖乙所示,規(guī)定從Q到P為電流的正方向,則在1~2s內(nèi)
A. M板帶正電,且電荷量增加
B. M板帶正電,且電荷量減小
C. M板帶負(fù)電,且電荷量增加
D. M板帶負(fù)電,且電荷量減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,傾斜軌道AB和光滑圓弧軌道BC固定在同一豎直平面內(nèi),兩者間通過一小段長度不計(jì)的光滑弧形軌道相連,已知AB長L=7.80 m,傾角=37°,BC弧的半徑R=0.8 m,O為圓心,∠BOC=143°.整個(gè)裝置處于水平向左的勻強(qiáng)電場中(圖中未畫出),電場強(qiáng)度大小E=1×103 N/C.兩個(gè)相同的絕緣小球P和Q,質(zhì)量均為m=0.4 kg,帶正電的小球Q靜止在A點(diǎn),其帶電荷量q=3×10-3C,不帶電的小球P從某一位置以v0=8 m/s的初速度水平拋出,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)恰好沿斜面向下與小球Q發(fā)生彈性正碰,且碰撞過程無電荷轉(zhuǎn)移.若Q、P與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為=0.2和=0.8,sin 37°=0.6,cos37=0.8,g取10 m/s2,小球Q運(yùn)動(dòng)過程中電荷量保持不變.求:
(1)小球P的拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的高度;
(2)小球Q運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)小球Q離開圓軌道后,第一次落到斜面上的位置距B點(diǎn)的距離.
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【題目】電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活生產(chǎn)中有著大量的應(yīng)用,如電磁阻尼就大量應(yīng)用于各種緩沖或制動(dòng)裝置中。某制動(dòng)裝置可簡化為以下模型:由涂有絕緣漆的一根導(dǎo)線繞制成質(zhì)量為m、匝數(shù)為n的閉合矩形線框,長為2L,寬為L,總電阻為R,其右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,線框以初速度v0在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場并運(yùn)動(dòng)了距離L時(shí),速度減為零,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)線框的制動(dòng)。在該過程中,求:
(1)線框產(chǎn)生的焦耳熱;
(2)通過導(dǎo)線某橫截面的電量;
(3)線框的最大加速度大小.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一電子僅在電場力作用下從原點(diǎn)O由靜止沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能Ek與其位移x成正比,M、N是x軸上的兩個(gè)點(diǎn),EM、EN表示M、N兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度,φM、φN表示M、N兩點(diǎn)的電勢。下面判斷正確的是( )
A. EM<ENB. EM>ENC. φM>φND. φM<φN
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【題目】2022年冬奧會(huì)將在北京召開。如圖所示是簡化后的跳臺(tái)滑雪的學(xué)道示意圖,運(yùn)動(dòng)員從助滑雪道AB上由靜止開始滑下,到達(dá)C點(diǎn)后水平飛出,落到滑道上的D點(diǎn),E是運(yùn)動(dòng)軌跡上的某一點(diǎn),在該點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員的速度方向與軌道CD平行,設(shè)運(yùn)動(dòng)員從C到E與從E到D的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為、,EF垂直CD,則
A. ,
B. ,
C. 若運(yùn)動(dòng)員離開C點(diǎn)的速度加倍,則落在斜面上的距離也加倍
D. 若運(yùn)動(dòng)員離開C點(diǎn)的速度加倍,則落在斜面上的速度方向不變
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