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在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外.一...

在直径为d的圆形区域内存在着均匀磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于纸面向外.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子,从磁场区域的一条直径AC上的A点沿纸面射入磁场,其速度方向与AC成α=30°角,如图所示,若此粒子在磁场区域运动过程中速度的方向改变了120°,粒子的重力忽略不计,求:
(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间t;
(2)该粒子射入时的速度大小v.

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带电粒子在磁场中的运动其速度偏转角等于对应的圆心角,周期T=,则运动时间t=;由题意得结合几何关系,可求圆周运动的半径R与d的关系,由洛伦兹力提供向心力可求v. 【解析】 (1)带电粒子在磁场中的运动周期T=,运动时间t== (2)由几何关系得:三角形ADO′为等边三角形,R= 根据qvB=m得: 答:(1)该粒子在磁场区域内运动所用的时间为; (2)该粒子射入时的速度大小为.
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考点分析:
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如图所示,在场强为E的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方高为h处有一个小的放射源,放射源上方有一铅板,使放射源可以向水平及斜下方各个方向释放质量为m、电量为q初速度为v的带电粒子,粒子最后落在金属板上,不计粒子重力,试求:
(1)粒子打在板上时的动能;
(2)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.

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小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地.如题图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为manfen5.com 满分网d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小 v1和球落地时的速度大小 v2
(2)向绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应是多少?最大水平距离为多少?

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选做题
B、(选修模块3-4)
(1)下列说法中正确的是:______
A、水面上的膜在阳光照射下会呈现彩色,这是由于光的干涉造成的色散现象
B、根据麦克斯韦的电磁场理论可知,变化的电场周围一定可以产生稳定的磁场
C、相对论认为,相对于任何参考系,光速都是一样的
D、在测定单摆周期时,为减小实验误差,最好在小球经过最大位移处时开始计时
(2)一列简谐横波沿x轴传播,图甲是t=3s时的波形图,图乙是波上x=2m处质点的振动图线.则该横波的速度为______m/s,传播方向为______
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(3)半径为R的半圆柱形玻璃,横截面如图所示,O为圆心,已知玻璃的折射率为manfen5.com 满分网,当光由玻璃射向空气时,发生全反射的临界角为多大?一束与MN平面成45的平行光束射到玻璃的半圆柱面上,经玻璃折射后,有部分光能从MN平面上射出.则从MN射出的光束的宽度为多少?
C、(选修模块3-5)
(1)以下有关近代物理内容的若干叙述中,正确的是:______
A、一束光照射到某金属表面时,能发生光电效应,此时若减弱照射光的强度,则很有可能不能发生光电效应
B、物质波既是一种电磁波,又是一种概率波
C、氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,要释放一定频率的光子,同时电子的动能增加,电势能减小
D、在核聚变反应中,由于要释放能量,发生质量亏损,所以聚变后的原子的总质量数要减少
(2)第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料.在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快吕子后变成铀239,铀239(92239U)很不稳定,经过______次β次衰变后变成钚239(94239Pu),写出该过程的核反应方程式:______
(3)如图所示,位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点,质量分别为m和3m.Q与轻弹簧相连,若Q静止,P以某一速度v向Q运动,并与弹簧发生碰撞.求P、Q速度相等时两者的速度是多大?此时弹簧弹性势能多大?
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在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中.
备有如下器材:
A.干电池1节;
B.滑动变阻器(0~20Ω);
C.滑动变阻器(0~1kΩ);
D.电压表(0~3V);
E.电流表(0~0.6A);
F.电流表(0~3A);
G.开关、导线若干.
(1)其中滑动变阻器应选______,电流表应选______.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中画出该实验最合理的电路图.
(3)某同学记录的实验数据如下表所示,试根据这些数据在图中画出U-I图线,根据图线得到被测电池的电动势E=______V,内电阻r=______Ω.
123456
I(A)0.100.150.200.250.300.40
U(V)1.321.261.181.131.040.93


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某同学在应用打点计时器做“验证机械能守恒定律实验”中,获取一条纸带,但起始几个点比较模糊,就取后面连续打出的清晰点来研究,如图所示.现在该同学用刻度尺分别量出l、2、3、4、5五个点到0点的长度hi=(i=1、2、3、4、5),再分别计算得到l、2、3、4四个点的速度vi和vi2(i=1、2、3、4),然后该同学将计算得到的四组(hi,vi2)数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,将四个点连接起来得到如图所示的直线,已知打点计时器打点周期为T.
(1)该同学求4号点速度的计算式是:v4=______
(2)若重锤自由下落过程中机械能守恒,则v2-h图线的斜率为______,图线在v2轴上的截距表示______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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