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【题目】如图所示的真空室内,在d≤x≤2d的空中存在着沿+y方向的有界匀强电场,电场强度为E;在-2d≤x≤-d的空间中存在着垂直纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度为B。在坐标原点处有一个处于静止状态的某原子核,某时刻该原子核经历一次衰变,沿+x方向射出一质量为m、电荷量为q粒子;质量为M、电荷量为Q的反冲核进入左侧的匀强磁场区域,反冲核恰好不能从磁场的左边界射出。不计粒子的重力和粒子间相互作用的库仑力。求:

(1)衰变结束时粒子的速度

(2)粒子从电场右边界射出时的坐标。

【答案】(1) (2)

【解析】

(1)依据题意知反冲核在磁场中做匀速圆周运动的半径为d,设原子核衰变后M、m的速度大小分别为v1v2

以反冲核为研究对象,根据牛顿第二定律得:

衰变过程中M、m系统满足动量守恒定律得,解得:

(2)设粒子进入电场运动过程中,做类平抛运动

x轴方向

y轴方向偏移量

根据牛顿第二定律可知:

联立上述各式,解得:

所以坐标为:

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,厚度不计、高h=90cm、截面积S=20cm2且导热良好的气缸置于水平地面上,用厚度不计的轻质活塞封闭了一定量的理想气体,此时气柱长度l0=60cm,现将质量m=4kg的物块轻放于活塞上,最终活塞重新达到平衡状态。已知活塞与气缸间接触光滑,外界大气压强p0=1×105Pa,环境温度始终不变,重力加速度g=10m/s2,求:

ⅰ)活塞因放置物块而下降的距离;

ⅱ)现通过气阀缓慢向气缸内充气,每次充入0.18L压强为1×105Pa的气体,若要活塞不滑出气缸,则最多可充气多少次。

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【题目】如图所示,绝缘细绳绕过轻滑轮连接着质量为m的正方形导线框和质量为M的物快,导线框的边长为L、电阻为R0物快放在光滑水平面上,线框平面竖直且ab边水平,其下方存在两个匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,方向水平但相反,区域的高度为L,Ⅱ区域的高度为2L开始时,线框ab边距磁场上边界的高度也为L,各段绳都处于伸直状态,把它们由静止释放,运动中线框平面始终与磁场方向垂直,M始终在水平面上运动,当ab边刚穿过两磁场的分解线进入磁场时,线框做匀速运动。不计滑轮处的摩擦,求:

(1)ab边刚进入磁场时,线框的速度大小;

(2)cd边从位置运动到位置过程中,通过线圈导线某横截面的电荷量;

(3)ab边从位置运动到位置过程中,线圈中产生的焦耳热.

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【题目】(1)某组同学用图(a)实验装置探究加速度a与物体质量m的关系”.A为小车,B为电火花计时器,C为装有细砂的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.

①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.小车的加速度大小为________m/s2.(结果保留三位有效数字)

②改变小车质量m,分别记录小车加速度a与其质量m的数据.在分析处理时,该组同学产生分歧;甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象,乙同学认为应该作出小车加速度a与其质量倒数的图象.两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注但尚未完成图象(如下图所示).你认为同学______________(填”、“)的方案更合理.并帮助该同学作出坐标中的图象

(2)某同学用如图所示的电路测量出待测电流表的满偏电流有以下的可供选用的器材

A.待测电流表A0:满偏电流约为700~800μA、内阻约100Ω,表盘刻度均匀、总格数为N

B.电流表A:量程0.6A、内阻Rg=0.1Ω

C.电压表V:量程3V、内阻RV=3kΩ

D.滑动变阻器R:最大阻值20Ω

E.电源E:电动势约3V、内阻约1.5Ω

F.开关S一个,导线若干条

①电路图中的电表x应选当器材中的_______。(填写器材序号

②测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,则计算电流表满偏电流的表达式为Imax =_______________,式中除字母Nn外,其他字母符号代表的物理量是_______________________________

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,小船以大小为v1、方向与上游河岸成θ的速度(在静水中的速度)A处过河,经过t时间正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处,在水流速度不变的情况下,可采取下列方法中的哪一种(  )

A. 在减小v1的同时,也必须适当减小θ B. 在增大v1的同时,也必须适当增大θ

C. 只要增大v1大小,不必改变θ D. 只要增大θ角,不必改变v1大小

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【题目】下列给出的四组图象中,其中一组图象中的两图能够描述同一直线运动的是(

A.

B.

C.

D.

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【题目】三个点电荷附近的电场线分布如图所示,c是电量相等的两个负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则( )

A. c点的电场强度为零

B. b、d两点的电场强度不同

C. a点的电势比b点的电势高

D. c点的电势与d点的电势相等

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】现有一根长L=0.4m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=1kg的小球(可视为质点),将小球提至O点正上方的A点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,(g=10m/s2=1.7).则:

(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?

(2)在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?

(3)小球以速度v2=1m/s水平抛出,试求绳子再次伸直时所经历的时间.

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【题目】测定金属的电阻率实验中,所用测量仪器均已校准.待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm.

(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如下图所示,其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值).

(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 Ω),电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0~20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:

次数

1

2

3

4

5

6

7

U/V

0.10

0.30

0.70

1.00

1.50

1.70

2.30

I/A

0.020

0.060

0.160

0.220

0.340

0.460

0.520

由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用下图中的________(选填”).

(3)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线(请在图中画出)_____,由图线得到金属丝的阻值Rx________Ω(保留两位有效数字).

(4)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为________(填选项前的符号)

A.1×102 Ω·m B.1×103 Ω·m C.1×106 Ω·m D.1×108 Ω·m

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