【题目】如图所示,在xOy平面内,以O′(0,R)为圆心,R为半径的圆内有垂直平面向外的匀强磁场,x轴下方有垂直平面向里的匀强磁场,两区域磁感应强度大小相等.第四象限有一与x轴成45°角倾斜放置的挡板PQ,P,Q两点在坐标轴上,且O,P两点间的距离大于2R,在圆形磁场的左侧0<y<2R的区间内,均匀分布着质量为m,电荷量为+q的一簇带电粒子,当所有粒子均沿x轴正向以速度v射入圆形磁场区域时,粒子偏转后都从O点进入x轴下方磁场,结果有一半粒子能打在挡板上.不计粒子重力,不考虑粒子间相互作用力.求:
(1)磁场的磁感应强度B的大小;
(2)挡板端点P的坐标;
(3)挡板上被粒子打中的区域长度.
【答案】(1) (2)P点的坐标为 (3)
【解析】试题分析:(1)(8分)设一粒子自磁场边界A点进入磁场,该粒子由O点射出圆形磁场,轨迹如图甲所示,过A点做速度的垂线长度为r,C为该轨迹圆的圆心.连接AOˊ、CO,可证得ACOOˊ为菱形,根据图中几何关系可知:粒子在圆形磁场中的轨道半径r=R,(3分)
由(3分)
得:(2分)
(2)(4分)有一半粒子打到挡板上需满足从O点射出的沿x轴负方向的粒子、沿y轴负方向的粒子轨迹刚好与挡板相切,如图乙所示,过圆心D做挡板的垂线交于E点,(1分)
(2分)
P点的坐标为(,0 ) (1分)
(3)(7分)设打到挡板最左侧的粒子打在挡板上的F点,如图丙所示,OF=2R ① (1分)
过O点做挡板的垂线交于G点,
② (2分)
③ (2分)
④ (1分)
挡板上被粒子打中的区域长度l=FE=+=⑤ (1分)
(说明:如果用余弦定理求解,也给相应分,将②③ 的4分 分为公式和结果各给2分)
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图(a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时,甲静止,乙以6 m/s的初速度向甲运动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示.则由图线可知
A. 两点电荷的电性一定相反
B. t3时刻两点电荷的电势能最大
C. 0~t2时间内,两点电荷间的静电力先增大后减小
D. 0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器每隔时间t打一个点。如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得: s1=1.09cm,s2=1.80 cm,s3=2.49 cm,s4= 3.21 cm,s5=3.92cm,s6=4.61cm。那么:
(1)在计时器打出点3时,小车的速度为 m/s 。
(2)为减小误差,计算小车加速度的表达式为a = (用题中所给字母表达);小车的加速度为 m/s2。 (计算结果均保留三位有效数字)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,质量为m、长度为L的金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂在O、O′点,处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,棒中通以某一方向的电流,平衡时两细线与竖直方向夹角均为θ,重力加速度为g.则( )
A. 金属棒中的电流方向由N指向M
B. 金属棒MN所受安培力的方向垂直于OMNO′平面向上
C. 金属棒中的电流大小为
D. 每条细线所受拉力大小为
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲为一段粗细均匀的新型导电材料棒,现要测量该材料的电阻率.
(1)首先用多用电表的欧姆挡(倍率为×100Ω)粗测其电阻,指针位置如图乙所示,其读数为________Ω.
(2)用螺旋测微器测量此新型导电材料的直径d,测量结果如丙图所示,则d=________mm,用游标卡尺测量此新型导电材料的长度L,测量结果如丁图所示,则L=__________mm.
(3)采用以下器材用伏安法尽可能准确地测量其电阻
A.电流表:量程为0.6A,内阻约为0.2Ω
B.电压表:量程为3V,内阻约为3kΩ
C.滑动变阻器,最大阻值为20Ω,额定电流1A
D.电源E,电动势6V
E.开关S,导线若干
请在方框中画出实验原理电路图______
(4)某同学设计了如图所示的实验电路,但是在实验过程中却发现导电材料棒电阻率的测量明显偏小,经检查发现实验中有一根导线连接错误,该导线是________.(用导线的序号表示)
(5)如果(3)问实验电路中电流表示数为I,电压表示数为U,并测出该棒的长度为L,直径为d,则该材料的电阻率ρ=________(用I、U、L、d表示)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,一列沿x轴正方向传播的简谐横波,振幅为2cm,波速为2m/s,沿波的传播方向上有两个质点a、b,它们的平衡位置相距0.4m(小于一个波长),当质点a在波峰位置时,质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置,则
A.此波的周期可能为0.6s
B.此波的周期可能为1.2s
C.从此时刻起经过0.5s,b点可能在波谷位置
D.从此时刻起经过0.5s,b点可能在波峰位置
E.从此时刻起经过0.5s,b点可能在平衡位置
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】某同学在验证机械能守恒定律的实验中,使重物自由下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,选取一条符合实验要求的纸带如图所示.O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点.实验中所用重物的质量m=2kg,打点计时器每隔T =0.02 s打一个点,当地的重力加速度g=9.8 m/s2.
(1)记录B点时,重物的速度vB=_____m/s,(此空及后面两空均保留三位有效数字),重物动能EkB=____J。从开始下落到至B点,重物的重力势能减少量是_____J,由此可得到的结论是 。
(2)该同学进一步分析发现重物动能的增量总是略小于重力势能的减少量,造成这一现象的原因可能是 。(写出一条合理的原因即可)
(3)若该同学在实验时没有测量重物质量,是否能够正常完成实验?________(填“能”或“不能”)
(4)该同学在纸带上又选取了多个计数点,并测出了各计数点到第一个点O的距离h,算出了各计数点对应的速度v,若重物下落过程中机械能守恒,则以h为横轴,以为纵轴画出的图线应是如下图中的 ,图线的斜率表示 。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,在倾角为θ的斜面上放一质量为m的小球,小球竖直的木板挡住,若斜面和木板都是光滑的,则( )
A. 在挡板从竖直位置放到水平位置的过程中球对斜面的压力一直减小
B. 球对斜面的压力为mg/cosθ
C. 球对斜面的压力为mgcosθ
D. 球对挡板的压力为mgtanθ
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图(a)为“研究平抛运动”的实验装置,斜槽末端B处已经水平,如图(b)是在斜槽末端B处对接了平板P.利用这套装置可以测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数,实验步骤如下:
①测量出斜槽末端高度h和平板P的长度L;
②将物块Q在A点由静止释放,测量出Q落地点距B点的水平距离S1;
③水平对接平板P,如图(b)所示(P板的上表面与斜槽末端相切);
④再次将物块Q在A点由静止释放,测量出Q落地点距P板右端的水平距离S2;
试求出:(用实验中的测量量表示,重力加速度为g):
(1)物块Q到达B点时的速度vB=______;
(2)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=______;
(3)已知实验测得的μ值略大于实际值,其原因除了实验中测量的误差之外,其它的可能是______.(写出一个可能的原因即可).
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com