【题目】如图所示,空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开区域;如果这个区域只有电场则粒子从B点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从D点离开场区;设粒子在上述3种情况下,从A到B点,从A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3,比较t1、t2和t3的大小,则有(粒子重力忽略不计)( )
A. t1=t2=t3 B. t2<t1<t3
C. t1=t2<t3 D. t1=t3>t2
【答案】C
【解析】试题分析:带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB,水平方向做匀速直线运动;如果只有电场,带电粒子从B点射出,做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小.
解:带电粒子由A点进入这个区域沿直线运动,从C点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力qE=qvB,
水平方向做匀速直线运动,运动时间t1=,如果只有电场,带电粒子从B点射出,做类平抛运动,
水平方向匀速直线运动,运动时间:t2=,如果这个区域只有磁场,则这个粒子从D点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小,所以运动时间:t3>,所以t1=t2<t3,故C正确.
故选:C.
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【题目】中央电视台近期推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手 让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L2=1m,瓶子质量为m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10 m/s2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
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【题目】已知氢原子处于基态时,原子的能量E1=-13.6 eV,电子轨道半径r1=0.53×10-10 m;氢原子处于n=2能级时,原子的能量E2=-3.4 eV,此时电子轨道半径r2=4r1,元电荷e=1.6×10-19 C,静电力常量k=9.0×109 N·m2·C-2。
(1)氢原子处于基态时,电子的动能是多少?原子系统的电势能是多少?
(2)氢原子处于n=2能级时,电子的动能是多少?原子系统的电势能又是多少?
(3)你能否根据计算结果猜想处于n能级的氢原子系统的电势能表达式?
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【题目】实验课上,同学们利用打点计时器等器材,研究小车做匀变速直线运动的规律.其中一小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带,如图所示.图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点,相邻计数点还有四个点没有画出.
(1)实验中除打点计时器(含纸带,复写纸)小车,平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,还需使用的有_________.
A.电压合适的50Hz的交流电源 B.电压可以调的直流电源
C.刻度尺 D.秒表 E.天平 G.重锤
(2)下图打出的纸带中,相邻两个记数点间的时间间隔为_________s.
(3)由图中的数据可知,打点计时器打下C点时小车的运动速度大小是________m/s.小车运动的加速度是_________m/s2.(保留两位有效数字)
(4)若交流电的实际频率偏小时,仍按原频率计算,则测量的加速度值比真实的加速度值_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).
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【题目】下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A. 位移、时间、速度、加速度B. 质量、路程、速度、平均速度
C. 速度、力、位移、加速度D. 位移、路程、时间、加速度
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【题目】医院有一种先进的检测技术——彩超,就是向病人体内发射一定频率的超声波, 超声波经血液反射后被专用仪器接收,测出反射波相对发射波的频率变化,就可知道血液的流速。这一技术利用了下列哪个物理学原理( )
A.偏振规象B.波的衍射,C.波的干涉D.多普勒效应
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【题目】如图所示,有界匀强磁场的磁感应强度B=2×10﹣3T;磁场右边是宽度L=0.2m、场强E=40V/m、方向向左的匀强电场.一带电粒子电荷量q=﹣3.2×10﹣19C,质量m=6.4×10﹣27kg,以v=4×104m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出.求:
(1)大致画出带电粒子的运动轨迹;(画在答题纸上给出的图中)
(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;
(3)带电粒子飞出电场时的动能EK.
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【题目】球从3m高处落下, 被地板弹回, 在距地面2m高处被接住, 则皮球整个通过的路程和位移的大小分别是
A. 5m、4mB. 5m、2m
C. 3m、2mD. 5m、1m
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【题目】如图所示,在倾角α=30°的光滑固定斜面上,相距为d的两平行虚线MN、PQ间分布有大小为B、方向垂直斜面向下的匀强磁场.在PQ上方有一质量m、边长L(L<d)的正方形单匝线圈abcd,线圈的电阻值为R,cd边与PQ边平行且相距x.现将该线圈自此位置由静止释放,使其沿斜面下滑穿过磁场,在ab边将离开磁场时,线圈已做匀速运动.重力加速度为g.求:
(1)线圈cd边刚进入磁场时的速率v1;
(2)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电量q;
(3)线圈通过磁场的过程中所产生的焦耳热Q.
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