【题目】如图所示,在坐标系xoy中,x轴上方存在匀强磁场,方向垂直于xoy向里;在x轴下方存在匀强电场,电场强度为E,电场方向与xoy平面平行,且与x轴成夹角。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子从y轴上
(0,
)点静止释放。一段时间后粒子进入磁场,且从y轴上的
(图中未画出)垂直于y轴飞入第二象限。不计粒子重力。求:
(1)粒子第一次进入磁场时的速度大小;
(2)磁场的磁感应强度B及粒子第一次在磁场中运动的时间;
(3)粒子第三次到达x轴的位置。
【答案】(1),(2)
,(3)
.
【解析】试题分析:(1)粒子只在电场中沿电场线运动,由动能定理可求得粒子进入磁场的速度;
(2)根据题意可明确粒子的运动轨迹,再根据洛仑兹力充当向心力可求得磁感应强度;根据所对应的圆心角可求得时间;
(3)粒子第二次进入电场时,做类平抛运动,由运动的合成和分解可求得粒子回到x轴时的坐标.
解:(1)粒子由静止开始沿电场线运动,由题意可知,粒子运动的位移为x==2d;
则由动能定理可知:Eq2d=mv2;
解得:v=2;
(2)粒子在磁场中运动的轨迹如图所示;因粒子进入磁场时的速度方向与x轴成45度角,由几何关系可知,
R==2d;
则由Bqv=m可知:
B==
;
粒子第一次在磁场中转过的圆心角为:270°;故时间t==
;
(3)粒子第二次经过x轴时,速度方向与水平方向夹角为45°;垂直于电场线进入电场区域;
则粒子在电场中做类平抛运动,由类平抛运动的规律可知:
x=vt
y=
=tan45°=1;
解得:t=
则x=;
由几何关系可知:第三次到达x轴上的位移为:x=
=8
d
故粒子在O点右侧,距离为8d﹣
d=7
d;
故第三次到达x轴的坐标为:(7d,0)
答:(1)粒子第一次进入磁场时的速度大小为2;
(2)磁场的磁感应强度B为;粒子第一次在磁场中运动的时间为
;
(3)粒子第三次到达x轴的位置为(7d,0)
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【题目】在如下所示的A、B、C、D四图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O安装在一根轻木杆P上,一根轻绳ab绕过滑轮,a端固定在墙上,b端下面挂一个质量都是m的重物,当滑轮和重物都静止不动时,A、C、D图中杆P与竖直方向夹角均为θ,图B中杆P在竖直方向上,假设A、B、C、D四图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为FA、FB、FC、FD,则以下判断中正确的是
A. FA=FB= FC=FD B. FD>FA=FB>FC
C. FA= FC=FD>FB D. FC>FA=FB>FD
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【题目】年
月
日
时
分,中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球
公里的轨道实现自动对接,为建设空间站迈出关键一步.若神舟八号飞船与天宫一号的质量相同,环绕地球运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图所示,则( )
A. 天宫一号运行时向心加速度比神舟八号小
B. 天宫一号运行的周期比神舟八号小
C. 天宫一号运行时线速度比神舟八号大
D. 神舟八号要实现与天宫一号的对接需点火加速
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【题目】如图所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 粒子的速度大小为 B. 粒子的速度大小为
C. 与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D. 与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长
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【题目】(1)下列关于近代物理知识的描述中,正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得3分,选对2个得4分,选对3个得6分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
B.处于n=3能级状态的大量氢原子自发跃迁时,能发出3种频率的光子
C.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出,则改用紫光照射也一定会有电子逸出
D.在核反应中,X是质子,这个反应过程叫α衰变
E.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定
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【题目】如图所示,电源电动势为3V,内阻不计,两个不计电阻的金属圆环表面光滑,竖直悬挂在等长的细线上,金属环面平行,相距1m,两环分别与电源正负极相连。现将一质量0.06kg,电阻1.5Ω的导体棒轻放在环上,导体棒与环有良好电接触。两环之间有方向竖直向上,磁感应强度为0.4T的匀强磁场。当开关闭合后,导体棒上滑到某位置静止不动,试求:
(1)在此位置上棒对每一只环的压力为多少?
(2)若已知环半径为0.5m,此位置与环底的高度差是多少?
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【题目】如图所示,一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形MNPQ桌面上,用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球,两小球在绳子拉力的作用下,绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动,圆心O与桌面中心重合,已知mA=0.5 kg,L=1.2 m,LAO=0.8 m,a=2.1 m,h=1.25 m,A球的速度大小vA=0.4 m/s,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)绳子上的拉力F以及B球的质量mB;
(2)若当绳子与MN平行时突然断开,则经过1.5 s两球的水平距离;(与地面撞击后,前进方向的速度不变)
(3)两小球落至地面时,落点间的距离.
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【题目】如图所示,条形磁铁放在光滑的斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉住而平衡,A为水平放置的直导线的截面,导线中无电流时,磁铁对斜面的压力为,当导线中有电流流过时,磁铁对斜面的压力为
,此时弹簧的伸长量减小了,则()
A. ,A中电流方向向内
B. ,A中电流方向向外
C. ,A中电流方向向内
D. ,A中电流方向向外
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【题目】如图所示为牵引力F和车速倒数1/v的关系图像。若一汽车质量为2×103㎏,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,设其最大车速为30 m/s,则下列说法中正确的是
A. 汽车所受阻力为6×103N
B. 汽车车速为15m/s时,功率为6×104W
C. 汽车匀加速的的加速度为3m/s2
D. 汽车匀加速所需时间为5s
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