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电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线。如图所示,在竖直面xOy内,...

电子对湮灭是指电子和正电子碰撞后湮灭,产生伽马射线。如图所示,在竖直面xOy内,第I象限内存在平行于y轴的匀强电场E,第II象限内存在垂直于面xOy向外的匀强磁场B1,第IV象限内存在垂直于面xOy向外的矩形匀强磁场B2(图中未画出)。点AP位于x轴上,点CQ位于y轴上,且OA距离为L.某t0时刻,速度大小为v0的正电子A点沿y轴正方向射入磁场,经C点垂直y轴进入第I象限,最后以的速度从P点射出。同一t0时刻,另一速度大小为的负电子Q点沿与y轴正半轴成角的方向射入第IV象限,后进入未知矩形磁场区域,离开磁场时正好到达P点,且恰好与P点出射的正电子正碰湮灭,即相碰时两电子的速度方向相反。若已知正负电子的质量均为m、电荷量大小为e、电子重力不计。求:

(1)II象限内磁感应强度的大小B1

(2)电场强度E及正电子从C点运动至P点的时间

(3)Q点的纵坐标及第IV象限内矩形磁场区域的最小面积S

 

(1)(2);(3)、 【解析】 (1)由题意正电子从A点沿y轴正方向发射,经过C点垂直y轴射出,可知其在磁场中作匀速圆周运动的半径: 又: 解得: (2)正电子在电场中做类平抛运动,运动时间为tCP,运动分【解析】 y轴方向受电场力作用做初速为零匀加速运动 ① ② ③ 又知正电子在点P出射速度为,设其从点P穿过x轴时与x轴正方向夹角为α, 得 ④ 联立解得: , (3)如图,设MNPF为最小矩形磁场区域,负电子在磁场中做匀速圆周运动,圆心O2,NP为轨迹圆的弦。由几何关系知NP垂直x轴,圆心角,得 正、负电子在第Ⅰ、Ⅳ象限沿x轴方向位移、速度相同,即: 运动时间:正电子 负电子 又: 故 负电子在矩形磁场中做匀速圆周运动 解得: 故Q点的纵坐标 未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形MNPF的面积  
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如图甲所示,质量均为m0.5 kg的相同物块PQ(可视为质点)分别静止在水平地面上AC两点.P在按图乙所示随时间变化的水平力F作用下由静止开始向右运动,3 s末撤去力F,此时P运动到B点,之后继续滑行并与Q发生弹性碰撞.已知BC两点间的距离L3.75 mPQ与地面间的动摩擦因数均为μ0.2,取g10 m/s2,求:

(1)P到达B点时的速度大小v及其与Q碰撞前瞬间的速度大小v1

(2)Q运动的时间t

 

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为了测某电源的电动势和内阻,实验室提供了如下器材:

电阻箱R,定值电阻Rn,两个电流表A1A2,电键S1,单刀双掷开关S2,待测电源,导线若干.实验小组成员设计如图甲所示的电路图.

1)闭合电键S1,断开单刀双掷开关S2,调节电阻箱的阻值为R1,读出电流表A2的示数I0;将单刀双掷开关S2合向1,调节电阻箱的阻值,使电流表A2的示数仍为I0,此时电阻箱阻值为R2,则电流表A1的阻值RA1_____

2)将单刀双掷开关S2合向2,多次调节电阻箱的阻值,记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I,实验小组成员打算用图象分析IR的关系,以电阻箱电阻R为横轴,为了使图象是直线,则纵轴y应取_____

AI     BI2 C1/I      D1/I2

3)若测得电流表A1的内阻为,定值电阻R0,根据(2)选取的y轴,作出yR图象如图乙所示,则电源的电动势E_____V,内阻r_____Ω

4)按照本实验方案测出的电源内阻值_____.(选填偏大偏小等于真实值

 

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某同学设计了如下实验装置,用来测定小滑块与桌面间的动摩擦因数。如图甲所示,水平桌面上有一滑槽,其末端与桌面相切,桌面与地面的高度差为。让小滑块从滑槽的最高点由静止滑下,滑到桌面上后再滑行一段距离,随后离开桌面做平抛运动,落在水面地面上的点,记下平抛的水平位移。平移滑槽的位置后固定,多次改变距离,每次让滑块从滑槽上同一高度释放,得到不同的水平位移。作出图像,即可根据图像信息得到滑块与桌面间的动摩擦因数(重力加速度为g

(1)每次让滑块从滑槽上同一高度释放,是为了____________

(2)若小滑块离开桌面时的速度为v,随着L增大v将会_____(选填增大、不变或减小)

(3)若已知图像的斜率绝对值为,如图乙所示,则滑块与桌面间的动摩擦因数____(用本题中提供的物理量符号表示)

 

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如图(a),质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m2=0.1kg的小物块静止于小车上,t=0时刻小物块以速度v0=11m/s向右滑动,同时对物块施加一水平向左、大小恒定的外力F,图(b)显示物块与小车第1秒内运动的v-t图象。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10m/s2.则下列说法正确的是( 

A.物块与平板小车间的动摩擦因数μ=0.4

B.恒力F=0.5N

C.物块与小车间的相对位移

D.小物块向右滑动的最大位移是

 

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如图所示,abcdef是以O为球心的球面上的点,平面aecf与平面bedf垂直,分别在ac两个点处放等量异种电荷+Q和-Q,取无穷远处电势为0,则下列说法正确的是( 

A.bf两点电场强度大小相等,方向相同

B.ed两点电势不同

C.电子沿曲线运动过程中,电场力做正功

D.若将+Qa点移动到b点,移动前后球心O处的电势不变

 

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