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如图所示,xOy平面内的圆O′与y轴相切于坐标原点O。在该圆形区域内,有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场。一个带电粒子(不计重力)从原点O沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过圆形区域的时间为T0。若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过圆形区域的时间为;若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,求该带电粒子穿过圆形区域的时间。


解:设粒子进入圆形区域时的速度为v,电场强度为E,磁感应强度为B

当电场、磁场同时存在时,由题意有:

                    …………①      (2分)

                  …………②      (2分)

当只撤去磁场时,粒子在电场中做类平抛运动,轨迹如图所示,有:

x方向,匀速直线运动:

                   …………③      (2分)

y方向,匀加速直线运动:

              …………④      (3分)

当只撤去电场时,粒子在磁场中做匀速圆周运动,轨迹如图所示,设半径为r,圆心为P,转过的角度为θ,则有:

                …………⑤      (2分)

                   …………⑥      (2分)

                  …………⑦      (3分)

                        …………⑧      (2分)

联解得:                               (2分)


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科目:高中物理 来源: 题型:


两靠得较近的天体组成的系统成为双星,它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动,因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为,则它们的轨道半径之比__________;速度之比__________。

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,光滑水平桌面上有长L=2m的木板C,质量mc=5kg,在其正中央并排放着两个小滑块A和B,mA=1kg,mB=4kg,开始时三物都静止.在A、B间有少量塑胶炸药,爆炸后A以速度6m/s水平向左运动,A、B中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:

    (1)当两滑块A、B都与挡板碰撞后,C的速度是多大?

    (2)到A、B都与挡板碰撞为止,C的位移为多少?

 


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科目:高中物理 来源: 题型:


荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献.惠更斯所做的碰撞实验可简化为:三个质量分别为m、m、m的小球,半径相同,并排悬挂在长度均为L的三根平行绳子上,彼此相互接触。现把质量为m的小球拉开,上升到H高处释放,如图所示,已知各球间碰撞时同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律,且碰撞时间极短,H远小于L,不计空气阻力。

(1)若三个球的质量相同,则发生碰撞的两球速度交换,试求此时系统的运动周期。

(2)若三个球的质量不同,要使球1与球2、球2与球3相碰之后,三个球具有同样的动量,则mmm应为多少?它们上升的高度分别为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:


下图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金属板带有等量异号电荷,形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一高度,到两板距离相等。混合在一起的a、b两种颗粒从漏斗出口下落时,a种颗粒带上正电,b种颗粒带上负电。经分选电场后,a、b两种颗粒分别落到水平传送带A、B上。

    已知两板间距,板的长度,电场仅局限在平行板之间;各颗粒所带电量大小与其质量之比均为。设颗粒进入电场时的初速度为零,分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区域时,不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度g取

    (1)左右两板各带何种电荷?两极板间的电压多大?

    (2)若两带电平行板的下端距传送带A、B的高度,颗粒落至传送带时的速度大小是多少?

    (3)设颗粒每次与传送带碰撞反弹时,沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗粒第n次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞,颗粒反弹的高度小于0.01m。

 

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B特斯拉的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直。ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R,质量均为m。与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T,一开始细线处于伸直状态,ab棒在平行导轨的水平拉力F(未知)的作用下以加速a向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨垂直。求:

(1)经多长时间细线被拉断?

(2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,两棒最终的速度各为多大?

  (3)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,两根金属棒之间距离增量△x的最大值是多少?

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如图所示,有一个连通的,上、下两层均与水平面平行的“U”型的光滑金属平行导轨,在导轨面上各放一根完全相同的质量为m的匀质金属杆A1A2,开始时两根金属杆与轨道垂直,在“U”型导轨的右侧空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场,杆A1在磁场中,杆A2在磁场之外。设两导轨面相距为H,平行导轨宽为L,导轨足够长且电阻不计,金属杆单位长度的电阻为r 现在有同样的金属杆A3从左侧半圆形轨道的中

点从静止开始下滑,在下面与金属杆A2发生碰撞,

设碰撞后两杆立刻粘在一起并向右运动。求:

(1)回路内感应电流的最大值;

(2)在整个运动过程中,感应电流最多产生的热量;

(3)当杆A2A3与杆A1的速度之比为3∶1时,A1受到

     的安培力大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:


三根长度皆为l=1.00 m的不可伸长的绝缘轻线,其中两根的一端固定在天花板上的 O点,另一端分别挂有质量皆为m=1.00×10-2 kg的带电小球A和B,它们的电量分别为一q和+q,q=1.00×10-7C。A、B之间用第三根线连接起来。空间中存在大小为E=1.00×106N/C的匀强电场,场强方向沿水平向右,平衡时 A、B球的位置如图所示。现将O、B之间的线烧断,由于有空气阻力,A、B球最后会达到新的平衡位置。求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少。(不计两带电小球间相互作用的静电力)

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科目:高中物理 来源: 题型:


下列是关于物理学研究方法或物理学史的几种说法,其中叙述正确的是

A.探究求合力的方法实验运用了控制变量法

B.用点电荷来代替实际带电体运用了理想模型法

C.牛顿发现了万有引力定律,并测出了引力常量

D.法拉第明确了制造发电机的科学依据,使电能在生产生活中大规模应用成为可能

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