如圖a所示,水平直線MN下方有豎直向上的勻強(qiáng)電場,現(xiàn)將一重力不計、比荷
的正電荷置于電場中的O點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過
后,電荷以
的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場,磁場與紙面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖b所示規(guī)律周期性變化(圖b中磁場以垂直紙面向外為正,以電荷第一次通過MN時為t=0時刻).計算結(jié)果可用π表示。
(1)求O點(diǎn)與直線MN之間的電勢差;
(2)求圖b中
時刻電荷與O點(diǎn)的水平距離;
(3)如果在O點(diǎn)右方d=67.5cm處有一垂直于MN的足夠大的擋板,求電荷從O點(diǎn)出發(fā)運(yùn)動到擋板所需的時間。
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(1)電荷在電場中做勻加速直線運(yùn)動,由動能定理uq=
,------------------------(2分)
u=
---------------------(2分)
(2)當(dāng)磁場垂直紙面向外時,設(shè)電荷運(yùn)動的半徑為
:
由
得
,----------------------------------------------------------------(1分)
周期
;--------------------------------------------------------------------------------(1分)
當(dāng)磁場垂直紙面向里時,電荷運(yùn)動的半徑為:
,--------------------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
周期
---------------------------------------------------------------------------------------(1分)
故電荷從t=0時刻開始做周期性運(yùn)動,其運(yùn)動軌跡如圖甲所示
時刻電荷與O點(diǎn)的水平距離
--------------------------------------------------------------------------------------------(3分)
(3)電荷第一次通過MN開始,其運(yùn)動的周期
,----------------------(1分)
根據(jù)電荷的運(yùn)動情況可知,電荷到達(dá)擋板前運(yùn)動的完整周期數(shù)為15個,--------(1分)
此時電荷沿MN運(yùn)動的距離
,--------------------------------------------------------(1分)
則最后7.5cm的距離如圖乙所示,有:
。---------------------------(1分)
解得:
,---------------------------------------------------------------------------------------(1分)
故電荷運(yùn)動的總時間
或(553π/45)×10-5s 或(12π+13π/45)×10-5s---------------------------------------------------------------------------------------------------------(2分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
為了探究機(jī)械能守恒定律,岳口高中的金金設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置,并提供了如下的實驗器材:
A.小車 B.鉤碼 C.一端帶滑輪的木板
D.細(xì)線 E.電火花計時器 F.紙帶
G.毫米刻度尺 H.低壓交流電源 I.220V的交流電源
⑴根據(jù)上述實驗裝置和提供的實驗器材,你認(rèn)為實驗中不需要的器材是 (填寫器材序號),還應(yīng)補(bǔ)充的器材是 .
⑵實驗中得到了一條紙帶如圖乙所示,選擇點(diǎn)跡清晰且便于測量的連續(xù)7個點(diǎn)(標(biāo)號0~6),測出0到1、2、3、4、5、6點(diǎn)的距離分別為
、
、
、
、
、
,打點(diǎn)周期為T.則打點(diǎn)2時小車的速度
= ;若測得小車質(zhì)量為M、鉤碼質(zhì)量為m,打點(diǎn)1和點(diǎn)5時小車的速度分別用
、
表示,已知重力加速度為g,則驗證點(diǎn)1與點(diǎn)5間系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的關(guān)系式可表示為 .
⑶在實驗數(shù)據(jù)處理時,如果以
為縱軸,以d為橫軸,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出
圖象,其圖線的斜率表示的物理量的表達(dá)式為___________.
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,質(zhì)量M=40 g的靶盒A靜止在光滑水平導(dǎo)軌上的O點(diǎn),水平輕質(zhì)彈簧一端拴在固定擋板P上,另一端與靶盒A連接.Q處有一固定的發(fā)射器B,它可以瞄準(zhǔn)靶盒發(fā)射一顆水平速度為v0=50 m/s,質(zhì)量m=10 g的彈丸.當(dāng)彈丸打入靶盒A后,便留在盒內(nèi).碰撞時間極短,不計空氣阻力.求:彈丸進(jìn)入靶盒A后,彈簧的最大彈性勢能為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,光滑水平直軌道上有三個質(zhì)童均為m的物塊A、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧(彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計).設(shè)A以速度
朝B運(yùn)動,壓縮彈簧;當(dāng)A、B速度相等時,B與C恰好相碰并粘接在一起,然后繼續(xù)運(yùn)動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短。求從A開始壓縮彈簧直至與彈簧分離的過程中,
(i) 整個系統(tǒng)s損失的機(jī)械能;
(ii) 彈簧被壓縮到最短時的彈性勢能。
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科目:高中物理 來源: 題型:
兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻。將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直,如圖所示。除電阻R外其余電阻不計,F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放。則
A.釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度g
B.金屬棒向下運(yùn)動時,流過電阻R的電流方向為b→a
C.金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為![]()
D.電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少
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科目:高中物理 來源: 題型:
下列說法正確的是 (填入正確選項前的字母,選對1個給3分,選對2個給4分,選對3個給6分;每選錯1個扣3分,最低得分為0分)。
A.若氫原子核外電子從激發(fā)態(tài)n=3躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子剛好能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng),則從激發(fā)態(tài)n=2躍遷到基態(tài)發(fā)出的光子一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
B.盧瑟福用
粒子打擊金箔得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型
C.任何原子核在衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都守恒
D.光子除了具有能量外還具有動量
E.玻爾的能級不連續(xù)和電子軌道不連續(xù)的觀點(diǎn),成功地解釋了原子光譜的實驗規(guī)律,和現(xiàn)代量子理論是一致的
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖,線圈逆時針轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1 Ω,外接燈泡的電阻為9 Ω,則
A.電壓表的示數(shù)為6V
B.發(fā)電機(jī)的輸出功率為4W
C.在l.0×10-2s時刻,穿過線圈的磁通量最大
D.在0.5×10-2s時刻,穿過線圈的磁通量變化率最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
在直角坐標(biāo)系xOy中,第一象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的有界電場,其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合,電場強(qiáng)度大小為E。在第二象限內(nèi)有垂直紙面向外的有界磁場(圖中未畫出),磁場邊界為矩形,其中的一個邊界與y軸重合,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m,電量為q的正離子,從電場中P點(diǎn)以某初速度沿-x方向開始運(yùn)動,經(jīng)過坐標(biāo)(0,L)的Q點(diǎn)時,速度大小為
,方向與-y方向成30°,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后能夠返回電場,離子重力不計。求:
(1)正離子在P點(diǎn)的初速度;
(2)矩形磁場的最小面積;
(3)離子在返回電場前運(yùn)動的最長時間。
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖所示,圓心為原點(diǎn)、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個區(qū)域,即圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ和圓外區(qū)域Ⅱ。區(qū)域Ⅰ內(nèi)有方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B1。平行于x軸的熒光屏垂直于xOy平面,放置在坐標(biāo)y=-2.2R的位置。一束質(zhì)量為m、電荷量為q、動能為E0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(-R,0)的A點(diǎn)沿x正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,當(dāng)區(qū)域Ⅱ內(nèi)無磁場時,粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0,-2.2R)的M點(diǎn),且此時,若將熒光屏沿y軸負(fù)方向平移,粒子打在熒光屏上的位置不變。若在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加上方向垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場B2,上述粒子仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ,則粒子全部打在熒光屏上坐標(biāo)為(0.4R,-2.2R)的 N點(diǎn)。求:
(1)打在M點(diǎn)和N點(diǎn)的粒子運(yùn)動速度v1、v2的大小。
(2)在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向。
(3)若將區(qū)域Ⅱ中的磁場撤去,換成平行于x軸的勻強(qiáng)電場,仍從A點(diǎn)沿x軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ的粒子恰好也打在熒光屏上的N點(diǎn),則電場的場強(qiáng)為多大?
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