满分5 > 高中物理试题 >

如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,左右边界线MN与PQ相...

如图甲所示,空间Ⅰ区域存在方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,左右边界线MN与PQ相互平行,MN右侧空间Ⅱ区域存在一周期性变化的匀强电场,方向沿纸面垂直MN边界,电场强度的变化规律如图乙所示(规定向左为电场的正方向).一质量为m、电荷量为+q的粒子,在t=0时刻从电场中A点由静止开始运动,粒子重力不计.

(1)若场强大小E1=E2=E,A点到MN的距离为L,为使粒子进入磁场时速度最大,交变电场变化周期的最小值T0应为多少?粒子的最大速度v0为多大?

(2)设磁场宽度为d,改变磁感应强度B的大小,使粒子以速度v1进入磁场后都能从磁场左边界PQ穿出,求磁感应强度B满足的条件及该粒子穿过磁场时间t的范围.

(3)若电场的场强大小E1=2E0,E2=E0,电场变化周期为T,t=0时刻从电场中A点释放的粒子经过n个周期正好到达MN边界,假定磁场足够宽,粒子经过磁场偏转后又回到电场中,向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等.求粒子到达MN时的速度大小v和匀强磁场的磁感应强度大小B.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1);(2);(3)  (k=0、1、2、3……) 【解析】(16分)(1)当粒子在电场中一直做加速运动,进入磁场时速度最大,设加速时间为t,则                                            (1分)                                                  (1分) 解得                                            (1分) 由功能关系有                                    (1分) 解得                                            (1分) (2)设粒子在磁场运动的轨道半径为r,则有                                              (1分)                                                    (1分) 解得                                                (1分) 根据几何关系,粒子在磁场中通过的弧长s应满足的条件是                                              (1分) 粒子穿过磁场时间                                      (1分) 解得                                             (1分) (3)粒子在电场变化的前半周期内加速度大小  后半周期内加速度大小  在一个周期内速度的增量  经过n个周期到达MN时                                (1分) 解得                                              (1分) 粒子在磁场中运动的周期  粒子在磁场中运动的时间                                (1分) 粒子在向右运动的最大距离和A点到MN的距离相等,说明粒子返回电场减速运动正好是前面加速的逆过程,根据对称性可知,在磁场中运动时间应满足    (k=0、1、2、3……)                    (1分) 解得    (k=0、1、2、3……)                  (1分)
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD的光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2m,取g=10m/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?

(2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=2N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?

(3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?

 

查看答案

如图甲所示,一正方形单匝线框abcd放在光滑绝缘水平面上,线框边长为L、质量为m、电阻为R.该处空间存在一方向竖直向下的匀强磁场,其右边界MN平行于ab,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示,0~t0时间内B随时间t均匀变化,t0时间后保持B=B0不变.

(1)若线框保持静止,则在时间t0内产生的焦耳热为多少?

(2)若线框从零时刻起,在一水平拉力作用下由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t0线框cd边刚要离开边界MN.则在此过程中拉力做的功为多少?

(3)在(2)的情况下,为使线框在离开磁场的过程中,仍以加速度a做匀加速直线运动,试求线框在离开磁场的过程中水平拉力F随时间t的变化关系.

说明: 6ec8aac122bd4f6e 

 

查看答案

1930年泡利提出,在β衰变中除了电子外还会放出不带电且几乎没有静质量反中微子说明: 6ec8aac122bd4f6e.氚是最简单的放射性原子核,衰变方程为说明: 6ec8aac122bd4f6e,半衰期为12.5年.

(1)下列说法中正确的是      

A.两个氚原子组成一个氚气分子,经过12.5年后,其中的一个氚核一定会发生衰变

B.夜光手表中指针处的氚气灯放出β射线撞击荧光物质发光,可以长时间正常工作

C.氚气在1大气压下,温度低于25.04K时可液化,液化后氚的衰变速度变慢

D.氚与氧反应生成的超重水没有放射性

(2)在某次实验中测得一静止的氚核发生β衰变后,说明: 6ec8aac122bd4f6e的动量大小为p1,沿反方向运动的电子的动量大小为p2(p1< p2),则反中微子说明: 6ec8aac122bd4f6e的动量大小为      .若说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e的质量分别为m1、m2和m3,光在真空中的传播速度为c,则氚核β衰变释放的能量为      

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)电子撞击一群处于基态的氢原子,氢原子激发后能放出6种不同频率的光子,氢原子的能级如图所示,则电子的动能至少为多大?

 

查看答案

(1)下列说法中正确的是      

A.地震时释放的巨大能量引发海啸,能将震源附近的海水推到几千千米远的地方

B.载人飞船设计时需设法减少发射过程中与航天员身体固有频率相近的超低频振动

C.无线网络信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理

D.立体放映机双镜头中的一个镜头发生故障时,观众戴着偏振光眼镜也能体验立体效果

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2)利用单摆测量某地的重力加速度,现测得摆球质量为m,摆长为L,通过传感器测出摆球运动时位移随时间变化的规律为说明: 6ec8aac122bd4f6e,则该单摆的振动周期为      ,该处的重力加速度g=     

(3)如图所示,等腰直角三角形ABC为一个三棱镜的截面,折射率为n(n>1.5),直角边AB的长为a.一束很细的单色光从AB中点垂直入射,光在真空中的传播速度为c,则该单色光通过三棱镜的时间为多少?

 

查看答案

页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主要成分为甲烷,被公认是洁净的能源.

(1)一定质量的页岩气(可看作理想气体)状态发生了一次循环变化,其压强 p随热力学温度T变化的关系如图所示,O、a、b在同一直线上,bc与横轴平行.则      

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.a到b过程,气体的体积减小

B.a到b过程,气体的体积增大

C.b到c过程,气体从外界吸收热量

D.b到c过程,气体向外界放出热量

(2)将页岩气经压缩、冷却,在-160℃下液化成液化天然气(简称LNG).在液化天然气的表面层,其分子间的引力      (选填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.在LNG罐内顶部存在一些页岩气,页岩气中甲烷分子的平均动能      (选填“大于”、“等于”或“小于”)液化天然气中甲烷分子的平均动能.

(3)某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍,已知液化天然气的密度说明: 6ec8aac122bd4f6e,甲烷的摩尔质量说明: 6ec8aac122bd4f6e,阿伏伽德罗常数说明: 6ec8aac122bd4f6e,试估算该状态下6 .0m3的页岩气中甲烷分子数.

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.