【題目】如圖所示,在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在t=0時(shí)刻,從原點(diǎn)O發(fā)射一束等速率的相同的帶電粒子,速度方向與y軸正方向的夾角分布在0°~90°范圍內(nèi)。其中,沿y軸正方向發(fā)射的粒子在t=t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)右邊界上P(3a, a)點(diǎn)離開磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是( )
A.粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為3a
B.粒子的發(fā)射速度大小為
C.帶電粒子的比荷為
D.帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為2t0
【答案】D
【解析】
A.沿y軸正方向發(fā)射的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示:
設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r,根據(jù)幾何關(guān)系有
可得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)幾何關(guān)系可得
所以
圓弧OP的長(zhǎng)度
所以粒子的發(fā)射速度大小
選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力有
結(jié)合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質(zhì)比
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)粒子軌跡恰好與磁場(chǎng)右邊界相切時(shí),粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng),畫出粒子軌跡過程圖如圖所示:
粒子與磁場(chǎng)邊界相切于M點(diǎn),從E點(diǎn)射出。
設(shè)從P點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為,時(shí)間為,從E點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為,故帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為,選項(xiàng)D正確。
故選D。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示為測(cè)量木塊和木板間滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ的實(shí)驗(yàn)裝置圖,足夠長(zhǎng)的木板置于水平地面上,小木塊放置在長(zhǎng)木板上,并與拉力傳感器相連,拉力傳感器可沿圓弧軌道滑動(dòng)。長(zhǎng)木板在外界作用下向左移動(dòng),得到拉力傳感器的示數(shù)F與細(xì)繩和水平方向的夾角θ間的關(guān)系圖線如圖乙所示(g取10m/s2)。(答案保留兩位有效數(shù)字)
(1)木塊和木板間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ=________________;
(2)木塊的質(zhì)量m=__________kg。
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【題目】如圖所示,間距為L、光滑且足夠長(zhǎng)的兩平行金屬導(dǎo)軌M、N水平放置,兩金屬導(dǎo)軌與電阻R連接。長(zhǎng)度也為L的金屬棒ab垂直放在導(dǎo)軌上,已知金屬棒ab的質(zhì)量為m,導(dǎo)軌、金屬棒電阻不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面向下,現(xiàn)用一大小恒為F的力作用在金屬棒ab上,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),用v表示金屬棒的速度,i表示通過電阻R的電流,P表示力F的功率,q表示通過R的電量,以下關(guān)于v、i、P、q隨時(shí)間變化的圖象,可能正確的是
A.B.
C.D.
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【題目】如圖所示xOy平面內(nèi),第一象限存在豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),第四象限某正方形區(qū)域存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫出),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,現(xiàn)從y軸上不同位置垂直于y軸向第一象限射入質(zhì)量為m,帶電量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力),這些粒子均從點(diǎn)進(jìn)入第四象限,其中以最小速度進(jìn)入第四象限的粒子從正方形某一頂點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng),從另一頂點(diǎn)射出磁場(chǎng),該粒子第二次經(jīng)過x軸時(shí)速度方向與x軸垂直,求:
(1)從y軸射入的粒子其初速度v0與其所處的縱坐標(biāo)y值滿足的關(guān)系
(2)以最小速度進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和正方形磁場(chǎng)區(qū)域的面積
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【題目】某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,P為光電計(jì)時(shí)器的光電門,固定在B點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)給帶有遮光條的小滑塊一個(gè)初速度,讓它沿木板從左側(cè)向右運(yùn)動(dòng),小滑塊通過光電門P后最終停在木板上某點(diǎn)C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。
(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d=____ cm。
(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t外,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是____。
A.木板的長(zhǎng)度L1 B.木板的質(zhì)量m1
C.小滑塊的質(zhì)量m2 D.木板上BC間的距離L2
(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____[用(2)中物理量的符號(hào)表示]。
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【題目】在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了合適的的實(shí)驗(yàn)器材。
(1)甲同學(xué)按電路圖a進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn),其中R2為保護(hù)電阻,則
①請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖b中完成電路的連接______;
②根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖c所示,可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(2)乙同學(xué)誤將測(cè)量電路連接成如圖d所示,其他操作正確,根據(jù)電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I,畫出U-I圖線如圖e所示,可得電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)電阻r=___________Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
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【題目】“笛音雷”是春節(jié)期間常放的一種鞭炮,其著火后一段時(shí)間內(nèi)的速度一時(shí)間圖像如圖所示(不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向),其中t0時(shí)刻為笛音雷起飛時(shí)刻、DE段是斜率大小為g的直線。則關(guān)于笛音雷的運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A.“笛音雷”在t1時(shí)刻加速度最小
B.“笛音雷”在t2時(shí)刻改變運(yùn)動(dòng)方向
C.“笛音雷”在t3時(shí)刻徹底熄火
D.t3~t4時(shí)間內(nèi)“笛音雷"做自由落體運(yùn)動(dòng)
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【題目】如圖所示,粗糙固定斜面的傾角為θ,整個(gè)斜面處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(大小未知)中,在斜面上有一根有效長(zhǎng)度為L、質(zhì)量為m水平放置的導(dǎo)體棒,當(dāng)導(dǎo)線中電流為I1和I2時(shí),導(dǎo)體棒均能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)。已知電流I1、I2的方向相同且I1<I2,重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 電流方向垂直紙面向外
B. 導(dǎo)體棒與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C. 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D. 可能存在一個(gè)與I1、I2大小不同的電流,使導(dǎo)體棒沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)
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【題目】剎車距離是衡量汽車安全性能的重要參數(shù)之一。圖中所示的圖線甲,乙分別為甲,乙兩輛汽車在緊急剎車過程中的剎車距離x與剎車前的車速v的關(guān)系曲線,已知緊急剎車過程中車與地面間是滑動(dòng)摩擦。據(jù)此可知,下列說法中正確的是
A. 以相同的車速開始剎車,甲車先停止運(yùn)動(dòng)
B. 乙車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)大,乙車的剎車性能好
C. 甲車的剎車距離隨剎車前的車速v變化快,甲車的剎車性能好
D. 乙車受到地面的摩擦力大
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