【题目】如图所示,在xoy平面的第Ⅰ象限内存在垂直xoy平面向里的匀强磁场,两个相同的带正电粒子以相同的速率从x轴上坐标(,0)的C点沿不同方向射入磁场,分别到达y轴上坐标为(0,3L)的A点和B点(坐标未知),到达时速度方向均垂直y轴,不计粒子重力及其相互作用。根据题设条件下列说法正确的是( )
A.可以确定带电粒子在磁场中运动的半径
B.若磁感应强度B已知可以求出带电粒子的比荷
C.因磁感应强度B未知故无法求出带电粒子在磁场中运动时间之比
D.可以确定B点的位置坐标
【答案】AD
【解析】
A.已知粒子的入射点及出射方向,同时已知圆上的两点,根据出射点速度相互垂直的方向及AC连线的中垂线的交点即可明确粒子运动圆的圆心位置,由几何关系可知AC长为
且有
则
因两粒子的速率相同,且是同种粒子,则可知,它们的半径相同,即两粒子的半径均可求出,故A正确;
B.由公式
得
由于不知道粒子的运动速率,则无法求出带电粒子的比荷,故B错误;
C.根据几何关系可知从A射出的粒子对应的圆心角为,B对应的圆心角为;即可确定对应的圆心角,由公式
由于两粒子是同种粒子,则周期相同,所以可以求出带电粒子在磁场中运动时间之比,故C错误;
D.由几何关系可求得B点对应的坐标,故D正确。
故选AD。
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【题目】如图所示为运动传感器探测到小球由静止释放后撞击地面弹跳的v-t图像,小球质量为0.5kg,重力加速度,空气阻力不计根据图像可知( )
A.小球下落的初始位置离地面的高度为1.25m
B.小球第一次反弹的最大高度为1.8m
C.横坐标每一小格表示的时间是0.1s
D.小球第一次撞击地面时地面给小球的平均作用力为55N
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【题目】某同学研究重物与地面撞击的过程,利用传感器记录重物与地面的接触时间。他让质量为M=9kg的重物(包括传感器)从高H=0.45m自由下落撞击地面,重物反弹高度h=0.20m,重物与地面接触时间t=0.1s。若重物与地面的形变很小,可忽略不计。求此过程中:
(1)重物刚要撞击地面瞬间速度大小;
(2)重物受到地面的平均冲击力;
(3)重物与地面撞击过程中损失的机械能。
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【题目】如图所示,a、b、c、d四个质量均为m的带电小球恰好构成“三星拱月”之形,其中a、b、c三个完全相同的带电小球位于同一光滑绝缘水平面内,且绕同一点O做半径为R的匀速圆周运动,三小球所在位置恰好将圆周等分。小球d位于O点正上方h处,且在外力F作用下处于静止状态。已知a、b、c三小球的电荷量均为q,d球的电荷量为6q,h=R,重力加速度为g,静电力常量为k,则( )
A.小球d一定带正电
B.小球b的周期为
C.小球c的加速度大小为
D.外力F竖直向上,大小等于
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【题目】下列四幅图的有关说法中正确的是( )
A.图(l)若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生
B.图(2)卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核的构成
C.图(3)一群氢原子处于n=5的激发态跃迁到n=1的基态最多能辐射6种不同频率的光子
D.图(4)原子核D、E结合成F时会有质量亏损,要释放能量
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【题目】如图所示,在光滑水平面上距离竖直线MN左侧较远处用弹簧锁定不带电绝缘小球A,弹性势能为0.45J,A球质量M=0.1kg,解除锁定后与静止在M点处的小球B发生弹性正碰,B球质量m=0.2kg、带电量q=+10C。MN左侧存在水平向右的匀强电场E2,MN右侧空间区域范围内存在竖直向上、场强大小E1=0.2N/C的匀强电场和方向垂直纸面向里磁感应强度为B=0.2T的匀强磁场。(g=10m/s2,不计一切阻力)求:
(1)解除锁定后A球获得的速度v1;
(2)碰后瞬间B球速度v2;
(3) E2大小满足什么条件时,B球能经电场E2通过MN所在的直线;(不考虑B球与地面碰撞再次弹起的情况)
(4)在满足(3)问情景下B球在电场E2中与MN的最大距离。
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【题目】2019年4月10日,天文学家宣布首次直接拍摄到黑洞的照片。在宇宙空间中假设有一个恒星和黑洞组成的孤立系统,黑洞的质量大于恒星的质量,它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动,系统中的黑洞能“吸食”恒星表面的物质,造成质量转移且使两者之间的距离减小,它们的运行轨道可以近似看成圆周,则在该过程中( )
A.恒星做圆周运动的周期不断增加
B.系统的引力做正功
C.恒星做圆周运动的线速度变大
D.黑洞与恒星的线速度与质量成反比
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【题目】某实验小组用如图所示的实验装置测量物块与水平固定桌面之间的动摩擦因数。已知物块、遮光板和拉力传感器的总质量为M,重物质量为m,遮光板的宽度为d(d很小),遮光板与光电门之间的距离为L,重力加速度为g,细线恰伸直,重物由静止释放。
(1)在完成本实验时,下列操作或说法正确的是___________
A.拉力传感器的示数始终等于mg
B.细线必须平行于水平桌面
C.拉力传感器固定在重物上时误差更小
D.实验时不需要满足条件m<<M
(2)某次实验时,测出遮光板通过光电门所用的时间为△t,则此实验过程物块通过光电门的速度________;运动的加速度a=___________
(3)实验时,改变重物m的质量,多次实验,记录拉力传感器的示数F,计算物块的加速度a,根据实验数据画出a—F图象,图线与纵轴的交点为(0,-b),则物块与水平桌面间的动摩擦因数为_________
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【题目】如图所示,固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d,其右端接有阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m (质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置,且与两导轨保持良好接触,杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆受到水平向左、垂直于杆的恒力F作用,从静止开始沿导轨运动,当运动距离L时,速度恰好达到最大(运动过程中杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g。对于此过程,下列说法中正确的是( )
A.当杆的速度达到最大时,a、b两端的电压为
B.杆的速度最大值为
C.恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量
D.安倍力做功的绝对值等于回路中产生的焦耳热
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