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【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,第一象限内有一条通过坐标原点的虚线,虚线与y轴正方向夹 角为30°,在虚线与x轴正方向之间存在着平行于虚线向下的匀强电场。在第四象限内存在一个长方形 的匀强磁场区域(图中未画出),磁感应强度为B,方向垂直坐标平面向外。一质量为m,电荷量为q的带正电粒子从虚线上某点以一定的初速度垂直电场方向射入电场,经过电场偏转后,该粒子恰从x轴上的P点以速度v射入匀强磁场区域,速度c的方向与x轴正方向夹角为60°,带电粒子在磁场中做匀速圆周 运动,经磁场偏转后,粒子射出磁场时速度方向沿x轴负方向,随后粒子做匀速直线运动并垂直经过一y 轴上的Q点。已知OP=L,不计带电粒子重力。求:

1)匀强电场的电场强度E的大小;

2)带电粒子在电场和磁场中运动时间之和;

3)矩形磁场区域的最小面积和Q点的位置坐标。

【答案】1230-

【解析】

1)设电场强度为E,带电粒子进入电场时,初速度为v0。带电粒子在电场中运动时间为t1,由牛顿第二定律和平拋运动规律得

Lcos30° =v0t1

vsin30° =at1

v0= vcos30°

qE=ma

联立各式解得:

tl=

E=

2)设带电粒子在磁场中的运动时间为t2,周期为T,半径为R,由几何关系知,带电粒子在磁场中运动速度偏转角=120°,则

qvB=

T=

t2=

联立各式解得:

R=

t2=

所以带电离子在电场和磁场中运动的总时间为:

t=t1+t2=

3)由图知,带电粒子从P点射人磁场,由P点射 出磁场。包含圆弧PP的最小矩形磁场区域为图中虚线所示,则

矩形区域长为:

a=PP′=2Rcos30°=

矩形区域宽为:

b= R1-sin 30°=

所以该磁场区域的最小面积为:

S =ab=

Q点纵坐标为:

yQ=-asin 60°=-

所以Q点位置坐标为(0-

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在正交的匀强电场和磁场的区域内磁场水平向里,有一离子恰能沿直线飞过此区域不计离子重力  

A. 若离子带正电,E方向应向下 B. 若离子带负电,E方向应向上

C. 若离子带正电,E方向应向上 D. 不管离子带何种电,E方向都向上

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】2019923日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以一箭双星方式成功发射第4748颗北斗导航卫星,两颗卫星均厲于中圆地球轨道卫星。中圆地球轨道卫星是指卫星轨道距离地面高为2×103km2×104km并且绕地球做匀速圆周运动的地球卫星。若第47颗北斗导航卫星轨道距地面的髙度约为1.92×104km,巳知地球半径为6400km,地球表面重力加速度取9.8m/s2,则下列说法中正确的是

A.该卫星的发射速度应大于7.9km/s而小于11.2km/s

B.该卫星每天环绕地球大约运行三圈

C.该卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度约为4km/s

D.该卫星环绕地球做匀速圆周运动的向心加速度约为2.45m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】利用如图所示装置做验证机械能守恒定律实验

单位:cm

(1)图中打点计时器为电火花计时器, 需要电源为____(填选项前的字母).

A.交流电220V B.直流电220V C.交流电4~6V D.直流电4~6V

(2)在实验中,已知重物质量m=1kg,在纸带上打出一系列的点,O为起点,A、B、C点均为计时点,已知相邻计时点间时间间隔为T=0.02s如图所示,重力加速度g9.8 m/s2,那么从打O点到打B点的过程中:打点计时器打下计数点B时,重物的重力势能减少量ΔEp=___J ,动能变化量ΔEk=___J (以上两空结果均保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】小张同学为了验证力的平行四边形定则,设计如下实验,其装置图如甲所示。实验步骤如下:

(1)3条完全相同的弹性橡皮条(满足胡克定律)的一端连接在一起形成一个结点O,先测量出每根橡皮条的自然长度x0

(2)在竖直平面内固定一木板,在木板上固定一张白纸,用图钉将其中两条橡皮条的AB端固定在木板上,在另一条橡皮条C端悬挂一小重锤,并确保橡皮条不超出弹性限度,且与纸面无摩擦;

(3)待装置平衡后,分别测量出橡皮条OAOBOC的长度x1x2x3,并在白纸上记录___________

(4)取下白纸,如图乙所示,在白纸上分别用长度(x1-x0)、(x2-x0)代表橡皮条OAOB拉力的大小,作出力的图示OA′和OB′,并以OA′和OB′为两邻边作一平行四边形OACB′,测量出OC′长度x4,如果近似可得x4=__________,且OC′的方向__________,则实验验证了力的平行四边形定则;

(5)改变AB的位置,重复(2)(4)的步骤进行多次验证。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA=40cm,右管内气体柱长为lB=39cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强p0=76cmHg,求。

①A端上方气柱长度;②稳定后右管内的气体压强.

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,质量M=0.8 kg 的足够长的木板静止在光滑的水平面上,质量m=0.2 kg的滑块静止在木板的左端,在滑块上施加一水平向右、大小按图乙所示随时间变化的拉力F,4 s后撤去力F。若滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,则下列说法正确的是(  )

A. 0-4 s时间内拉力的冲量为3.2 N·s

B. t=4 s时滑块的速度大小为17.5 m/s

C. 木板受到滑动摩擦力的冲量为2.8 N·s

D. 木板的速度最大为2 m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,粗糙水平面上放有截面为圆周的柱状物体AA与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一个水平向左的力F,使A缓慢地向左移动少许,在这一过程中(  )

A. 墙壁对B的弹力先减小后增大B. AB的弹力一直增大

C. A受到的摩擦力一直增大D. A受到的地面支持力不变

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,滑板C置于光滑水平地面上,质量mc=1.5kg,上表面水平;可视为质点的滑块A、B静置于滑板上,A、B质量分别为mA=1kg,mB=2kg;A、B与C之间的动摩擦因数分别为μA=0.1,μB=0.2.A、B之间夹有少许炸药(不计质量),现引爆炸药,已知爆炸过程时间极短且有48J的化学能转化为A、B的动能.A、B最终没有从滑板C上掉下来,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)爆炸结束瞬间,A、B的速度vA、vB分别是多少?

(2)A、B、C最终所处的运动状态分别是什么(只需定性回答)?准确作出整个过程A、B、C的v-t图像(以向右为正方向,不要求写出推算过程).

(3)整个过程中,系统因摩擦而产生的热量是多少焦耳?

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