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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

          (2007·廣東)下圖是某裝置的垂直截面圖,虛線是垂直截面與磁場區(qū)邊界面的交線,勻強磁場分布在的右側區(qū)域,磁感應強度B=0.4T,方向垂直紙面向外,與垂直截面上的水平線夾角為.在左側,固定的薄板和等大的擋板均水平放置,它們與垂直截面交線分別為、相距L=0.2m.在薄板上P處開一小孔,P與線上點D的水平距離為L.在小孔處裝一個電子快門.起初快門開啟,一旦有帶正電微粒剛通過小孔,快門立即關閉,此后每隔開啟一次并瞬間關閉.從之間的某一位置水平發(fā)射一速度為的帶正電微粒,它經過磁場區(qū)域后入射到P處小孔.通過小孔的微粒與擋板發(fā)生碰撞而反彈,反彈速度大小是碰前的0.5倍.

          (1)經過一次反彈直接從小孔射出的微粒,其初速度應為多少?

          (2)求上述微粒從最初水平射入磁場到第二次離開磁場的時間.

          (忽略微粒所受重力影響,碰撞過程無電荷轉移,已知微粒的荷質比,只考慮紙面上帶電微粒的運動)

          答案:略
          解析:

          答案:(1)100m/s (2)

          思路分析:(1)如下圖所示,設帶正電微粒在之間任意點Q以水平速度進入磁場,微粒受到的洛倫茲力為f,在磁場中做圓周運動的半徑為r,有:

                            、

                            、

            由①②得:

            欲使微粒能進入小孔,半徑r的取值范圍為:

            Lr2L                、

            代入數(shù)據(jù)得:

            欲使進入小孔的微粒與擋板一次相碰返回后能通過小孔,還必須滿足條件:

            ,其中n=1,2,3……   、

            由①②③④可知,只有n=2滿足條件,即有:

                          、

            (2)設微粒在磁場中做圓周運動的周期為,從水平進入到第二次離開磁場的總時間為t,設、分別為帶電微粒第一次、第二次在磁場中運動的時間,第一次離開磁場運動到擋板的時間為,碰撞后再返回磁場的時間為,運動軌跡如圖所示,則有:

            ,,,

            

          規(guī)律技巧總結:本題考查了帶電微粒在磁場中的運動,求解本題的關鍵是作出帶電微粒運動的軌跡,找出帶電微粒運動的圓心,運用幾何圖形分析表達復雜的物理運動,考查了考生分析、綜合和運用數(shù)學知識解決物理問題的能力.


          練習冊系列答案
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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?廣東)如圖所示,質量M=10kg、上表面光滑的足夠長的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右勻速運動.現(xiàn)有足夠多的小鐵塊,它們的質量均為m=1kg,將一鐵塊無初速地放在木板的最右端,當木板運動了L=1m時,又無初速度地在木板的最右端放上第2塊鐵塊,只要木板運動了L就在木板的最右端無初速度放一鐵塊.(取g=10m/s2)試問:
          (1)第1塊鐵塊放上后,木板運動了L時,木板的速度多大?
          (2)最終木板上放有多少塊鐵塊?
          (3)最后一塊鐵塊與木板右端距離多遠?

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          (2007?廣東模擬)如圖所示,質量為M的斜劈形物體放在水平地面上,質量為m的粗糖物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑,至速度為零后又加速返回,而物體M始終保持靜止,則在物塊m上、下滑動的整個過程中(  )

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          (2007?廣東)一定質量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關系正確的是( 。

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          (2007?廣東模擬)(1)某同學測定勻變速直線運動的加速度時,得到了在不同拉力下的A、B、C、D、…等幾條較為理想的紙帶,并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,即相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為0.1s,將每條紙帶上的計數(shù)點都記為0、1、2、3、4、5…,如圖所示甲、乙、丙三段紙帶,分別是從三條不同紙帶上撕下的.
          ①在甲、乙、丙三段紙帶中,屬于紙帶A的是

          ②打A紙帶時,物體的加速度大小是
          3.1m/s2
          3.1m/s2


          (2)在豎直放置的立柱上端有一個電磁鐵,通電時,小球被吸在電磁鐵上,斷電時,小球自由下落,計時裝置開始計時.立柱上有可以移動的光電門.當小球經過光電門時,光電計時裝置能測出小球從初始位置到這個光電門所 時間t,再用刻度尺測出電磁鐵到光電門的距離s.為了探究自由落體的位移s與下落時間t的關系.

          ①設計一個記錄實驗數(shù)據(jù)的表格
          ②為了達到實驗目的,你猜想s可能與
          t
          t
          成正比,或可能與
          t2
          t2
          成正比,或可能與
          t3
          t3
          成正比,…根據(jù)你能猜想,為了達到實驗目的,應如何處理實驗數(shù)據(jù)?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          (2007?廣東模擬)在隧道工程以及礦山爆破作業(yè)中,部分未發(fā)火的炸藥殘留在爆炸孔內,很容易引起人身事故.為此,科學家制造了一種專門用于隧道工程以及礦山爆破作業(yè)的炸藥--磁性炸藥.在磁性炸藥制造的過程中摻入10%的磁性材料-一鋇鐵氧體,然后放入磁化機磁化.使用磁性炸藥時,遇到不發(fā)火的情況可用磁性探測器探測出未發(fā)火的炸藥.已知摻入的鋇鐵氧體的消磁溫度約為400℃,炸藥的爆炸溫度約為2240℃~3100℃,一般炸藥引爆溫度最高為140℃左右,以上材料表明( 。
          ①磁性材料在低溫下容易被磁化 
          ②磁性材料在高溫下容易被磁化 
          ③磁性材料在低溫下容易被消磁 
          ④磁性材料在高溫下容易被消磁.

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