【题目】(2018福建泉州高三适应性考试) 如图甲所示,两固定的水平金属板C、D相距很近,分别开有正对的小孔O和O′,固定在水平面上的两平行金属导轨P、Q通过导线与C、D连接,导轨间距L=0.50m。导轨处于磁感应强度大小B1=10 T、方向竖直向上的匀强磁场中。水平边界MN与D板间存在磁感应强度大小B2=10 T、方向垂直纸面向外的匀强磁场,MN与D板的距离d=10 cm。金属棒AB在导轨上做往复运动,AB始终与导轨垂直且接触良好。取向右为速度的正方向,AB的速度图象如图乙所示。从t=0时刻开始,由O处连续不断地以垂直于C板方向飘入(初速度可视为零)质量m=3.2×10–21 kg、电荷量大小q=1.6×10–19 C的带负电粒子(重力及其相互作用不计,粒子在C、D间的运动时间不计)。求:
(1)能够从边界MN出来的粒子的最小速度v;
(2)在0~4 s内哪些时刻从O处飘入的粒子能穿过电场并飞出边界MN?
(3)粒子从边界MN出来的位置之间的最大距离。
【答案】(1)50m/s(2)(3)7.32cm
【解析】(1)粒子在中洛仑兹力提供向心力,设匀速圆周运动的半径为R,则,
粒子能穿过边界MN的临界条件是,解得;
(2)设C、D板的电势分别为和,在0到2.0s内,由于,粒子不能从O到达,只有2s到4.0s内存在满足题意的时刻。
据动能定理有,又,解得;
若设从2s始经时棒的速度可达-5m/s,由棒AB的v-t图可得,
解得;
故在内,即时粒子能从O飘入穿过电场并飞出磁场边界MN;
(3)金属棒AB运动的最大速度为,据动能定理有,
又,
解得,
由可得,
设以和v进入B2的粒子从MN边界射出时分别交MN于a、b两点,如图所示。
据几何关系有,
解出,
故 .
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【题目】如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则圆环( )
A. 下滑过程中,加速度先增大后减小
B. 下滑过程中,克服摩擦力做的功为
C. 上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度
D. 在C处,弹簧的弹性势能为
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【题目】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积。活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为,两物块与平台间的摩擦因数。两物块间距为。开始时活塞距缸底,缸内气体压强 等于外界大气压强,温度。现对汽缸内的气体缓慢加热。求:()
①物块A开始移动时,汽缸内的温度;
②物块B开始移动时,汽缸内的温度
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【题目】如图,在甲、乙两个固体薄片上涂上一层很薄的石蜡,然后用烧热的针尖接触薄片,接触点周围的石蜡被熔化,甲片熔化了的石蜡呈椭圆形,乙片熔化了的石蜡呈圆形,则( )
A. 甲片一定是晶体
B. 乙片一定是非晶体
C. 甲片不一定是晶体
D. 乙片不一定是非晶体
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【题目】图甲是验证机械能守恒定律的实验示意图。某轻绳一端固定,另一端拴一小圆柱,将圆柱拉至与O点等高处并使轻绳水平。圆柱由静止释放,通过最低点时,光电门(图中未画出)测出挡光时间Δt。重力加速度大小为g。请回答下列问题:
(1)用游标卡尺测出圆柱的直径d,如图乙所示,圆柱的直径d=________ cm;
(2)用米尺测出悬点到圆柱重心的距离l,若等式gl=________成立,说明圆柱下摆过程中机械能守恒;
(3)若在悬点O安装一个拉力传感器,测出绳子的拉力大小F,则要验证圆柱在最低点的向心力公式还需要测量的一个物理量是______________(用文字和字母表示);若等式F=________成立,则可验证圆柱在最低点的向心力公式。
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【题目】如图,空间存在方向垂直于纸面(xOy平面)向里的磁场。在x≥0区域,磁感应强度的大小为B0;x<0区域,磁感应强度的大小为λB0(常数λ>1)。一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正向射入磁场,此时开始计时,当粒子的速度方向再次沿x轴正向时,求(不计重力)
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与O点间的距离。
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【题目】关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是______________(选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,没选错一个扣3分,最低得分为0)
A.在10r0(r0为分子间作用力为零的间距,其值为10-10m,)距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力
B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零
C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小
D.分子间距离越大,分子间的斥力越小
E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢
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【题目】如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图,图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是_________
A. 这列波的传播方向是沿x轴正方向
B. 这列波的传播速度是20m/s
C. 经过0.15 s,质点P沿x轴的正方向传播了3 m
D. 经过0.1 s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向
E. 经过0.35 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
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【题目】人们发现铋有极其微弱的放射性,一个铋核()经过α、β衰变后变成一个铅核(),并伴随产生了γ射线。该反应中铋核、α粒子、β粒子、铅核的质量分别为、、、,下列说法正确的是
A. α射线、β射线、γ射线相比,γ射线具有较强的电离本领
B. 核反应中释放的γ光子频率是
C. 铋核的结合能比铅核的结合能大
D. 原子核发生一次β衰变后,该原子外层就失去一个电子
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