【题目】如图所示,质量为M的斜面体放在水平面上,质量为m的滑块沿斜面向下运动,斜面体始终保持静止状态,下列说法中正确的是
A. 若滑块匀速向下运动,滑块对斜面的摩擦力沿斜面向上
B. 若滑块在匀速向下运动时,给滑块施加一竖直向下的力,滑块将加速沿斜面向下运动
C. 若滑块加速向下运动,地面给斜面的支持力大于(M+m)g
D. 若在滑块加速向下运动时,给滑块沿斜面向下的恒力F,地面对斜面的摩擦力保持不变
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在真空中xOy平面的第一象限内,分布有沿x轴负方向的匀强电场,场强,第二、三象限内分布有垂直纸面向里且磁感应强度为的匀强磁场,第四象限内分布有垂直纸面向里且磁感应强度为的匀强磁场。在x轴上有一个垂直于y轴的平板OM,平板上开有一个小孔P,在y轴负方向上距O点为的粒子源S可以向第四象限平面内各个方向发射粒子,且。设发射的粒子速度大小v均为,除了垂直x轴通过P点的粒子可以进入电场,其余打到平板上的粒子均被吸收。已知粒子的比荷为,重力不计,试问:
(1)P点距O点的距离为多少?
(2)粒子经过P点第一次进入电场,运动后到达y轴的位置与O点的距离为多少?
(3)要使离开电场的粒子能回到粒子源S处,磁感应强度应为多大?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】【分析】由洛仑兹力提供向心力,从而得到在和四象限做匀速圆周运动的轨道半径,求出P点距O点的距离,从P点进入电场的粒子做类平抛运动,由类平抛运动相应规律就能求出类平抛运动的匀速位移;粒子离开电场后进入B2磁场做匀速圆周运动,先求出离开电场磁场的速度方向,当再次回到y轴时根据圆周运动的对称性与y轴的夹角相等,但要注意的是可以是直接回到S点,也可能是在B1中偏转后回到S处,所以要分两种情况进行考虑.由出发点和S点的距离求出做圆周运动的半径,再由洛仑兹力提供向心力从而求出B2.
解:(1)粒子从S射出经过磁场后,能从P点垂直x轴通过的运动轨迹如图甲所示,由公式可知,
粒子的轨道半径,
由几何关系可知: ,则,
由此可知点距O点的距离;
(2)
粒子进入电场后做类平抛运动,
x轴方向位移为: ,
y轴方向位移为: ,
加速度为: ,
则粒子到达y轴位置与O点的距离为: ;
(3)
设粒子在y轴射出电场的位置到粒子源S的距离为H,则,
设粒子在y轴射出电场的速度方向与y轴正方向夹角为,
由,可知: ,
则粒子射入磁场的速度大小,
粒子能回到粒子源S处可分以下两种情况处理:
粒子经磁场偏转后直接回到粒子源S处,如图乙所示。
设粒子在磁场中做圆周运动的半径为R,由几何关系可知, ,
则,
由公式,得到;
②粒子经磁场偏转后进入磁场偏转再回到离子源S处,如图丙所示。
则粒子进入磁场的偏转半径,
由几何关系可知, ,
则,
由公式,
得到
【题型】解答题
【结束】
13
【题目】(1)下列说法正确的是_________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小
B.两个分子间距离减小时,它们之间的分子势能一定减小
C.温度总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移
D.一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量大于其增加的内能
E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越小,则相对湿度越大,人感觉潮湿
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,“伦敦眼”(The London Eye)是世界著名的观景摩天轮,它总高度135米(443英尺),屹立于伦敦泰晤士河南畔的兰贝斯区。现假设摩天轮正绕中间的固定轴做匀速圆周运动,则对于坐在座椅上观光的游客来说,正确的说法是 ( )
A. 因为摩天轮做匀速转动,所以游客受力平衡
B. 当摩天轮转到最高点时,游客处于失重状态
C. 因为摩天轮做匀速转动,所以游客的机械能守恒
D. 当摩天轮转到最低点时,座椅对游客的支持力小于所受的重力
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科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】为了进行验证牛顿第二定律的实验,现提供如图甲所示的实验装置。
(1)为了消除小车与水平木板之间的摩擦力的影响,应采取的做法是_______。
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)在实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示。已知相邻计数点间的时间间隔为T,且相邻间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=_______。
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,研究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图丙所示。图线____(选填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的;小车及车中的砝码总质量m=________kg。
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【题目】场致发射显微镜的构造如图所示:一根尖端直径约为100nm的针,位于真空玻璃球泡的中心,球的内表面涂有荧光材料导电膜,在膜与针之间加上如图所示的高电压,使针尖附近的电场高达,电子就被从针尖表面拉出并加速到达涂层,引起荧光材料发光。这样,在荧光屏上就看到了针尖的某种像(针尖表面的发射率图像),如分辨率足够高,还可以分辨出针尖端个别原子的位置。但由于电子波的衍射,会使像模糊影响分辨率。将电极方向互换,并在玻璃泡中充进氦气,则有氦离子产生打到荧光屏上,可使分辨率提高。以下判断正确的是
A. 氦原子变成氦离子是在导电膜附近发生的
B. 电子从针尖到导电膜做匀加速运动
C. 电子或氦离子的撞击使荧光材料的原子跃迁到了激发态
D. 分辨率提高是因为氦离子的德布罗意波长比电子的长
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【题目】某实验小组利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。A为装有挡光片的钩码,总质量为M,用螺旋测微器测出挡光片的挡光宽度为b,轻绳一端与A相连,另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m(m<M)的重物B相连。他的做法是:先用力拉住B,保持A、B静止,测出A的挡光片下端到光电门的距离h;然后由静止释放B,A下落过程中经过光电门,光电门可测出挡光片的挡光时间t,算出挡光片经过光电门的平均速度,将其视为A下落h(h>>b)时的速度,重力加速度为g。
(1)螺旋测微器的读数如图乙所示,则挡光宽度为b=__________mm.
(2)在A从静止开始下落h的过程中,验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒的表达式为____________ (用题目所给物理量的符号表示)。
(3)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值,因而系统减少的重力势能________系统增加的动能(选填“大于”或“小于”) 。
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【题目】如图所示为一横截面是直角三角形ABC的透明介质,其中∠B=90°,∠C=30°, D、E点是斜边的三等分点,AC=3l,在底边BA的延长线上有一复色点光源S,光源S与A的距离为l。光源S发出两束色光a、b分别照射到斜边上的E、D点,经过斜边折射后进入透明介质中的光线均平行于底边AB,然后在BC边第一次射出透明介质。已知光在真空中的速度为c。求:
①透明介质对a光的折射率;
②b光第一次在透明介质中传播的时间。
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【题目】如图所示,理想变压器原副线圈匝数比为2:1,原线圈接交流电,保险丝的电阻为1Ω,熔断电流为2A,电表均为理想电表,下列说法正确的有:
A. 电压表V的示数为14.1V
B. 电流表A1、A2的示数之比为2:1
C. 为了安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为4Ω
D. 将滑动变阻器滑片向上移动,电流表A1的示数减小
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【题目】如图所示,理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1,原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压,副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是
A. 副线圈中电流的变化频率为50HZ
B. 灯泡D两端电压为55V
C. 若交变电压u的有效值不变,频率增大,则电压表的示数将减小
D. 若交变电压u的有效值不变,频率增大,则灯泡D的亮度将变暗
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