【題目】在半導體離子注入工藝中,質量相等、初速度可忽略的磷離子P+和P3+,經電壓為U的電場加速后,垂直進入磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里,寬度為d的勻強磁場區域,P+離子在磁場中轉過θ=30°后,從磁場右邊界射出,如圖所示.關于上述運動,下列說法正確的是( 。
A. P+和P3+在電場中運動的時間之比為3:1
B. P+和P3+在磁場中運動的半徑之比為3:1
C. P+和P3+在磁場中運動的時間之比為3:2
D. P+和P3+離開磁場時的動能之比為1:3
【答案】CD
【解析】
要分析加速度就要先分析其受的電場力,而要分析動能就要看電場做的功;要分析半徑就要用洛倫茲力充當向心力,來找出半徑,根據幾何關系即可求出對應的圓心角,從而求出對應的時間;
A、兩個離子的質量相同,其帶電量是1:3的關系,所以由可知,其在電場中的加速度是1:3,由
可得
,所以運動時間之比是:
,故A錯誤;
B、要想知道半徑必須先知道進入磁場的速度,而速度的決定因素是加速電場,所以在離開電場時其速度表達式為:,可知其速度之比為
,又由
知
,所以其半徑之比為
,故B錯誤;
C、由B的分析知道,離子在磁場中運動的半徑之比為,設磁場寬度為L,離子通過磁場轉過的角度等于其圓心角,所以有
,則可知角度的正弦值之比為
,又P+的角度為
,可知P3+角度為
,即在磁場中轉過的角度之比為1:2,在磁場中的運動時間:
,故運動時間之比為:
,故C正確;
D、由電場加速后:可知,兩離子離開電場的動能之比為1:3,所以兩離子離開磁場時的動能之比為1:3,故D正確;
故選CD。
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【題目】某實驗小組用圖示裝置探究影響平行板電容器電容的因素。若兩極板正對面積為S,極板間的距離為d,靜電計指針偏角為θ。實驗中,假定極板所帶電荷量不變,下列判斷中正確的是
A. 保持S不變,增大d,則C變小,θ變大
B. 保持S不變,增大d,則C變大,θ變小
C. 保持d不變,減小S,則C變小,θ變大
D. 保持d不變,減小S,則C變大,θ變小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B是一對中間有小孔的金屬板,兩小孔的連線與金屬板面相垂直,兩極板間的距離為L,兩極板間加上低頻交流電壓, A板電勢為零, B板電勢為,現有一電子在t=0時刻從A板上的小孔進入電場,設初速度和重力的影響均可忽略不計,則電子在兩極板間可能
A. 以AB間的某一點為平衡位置來回振動
B. 時而向B板運動,時而向A板運動,但最后穿出B板
C. 一直向B板運動,最后穿出B板,如果ω小于某個值ω0,L小于某個值L0
D. 一直向B板運動,最后穿出B板,而不論ω、L為何值
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【題目】如圖所示,從某高度處水平拋出一小球,經過時間t到達地面時,速度與水平方向的夾角為θ,不計空氣阻力,重力加速度為g。下列說法正確的是 ( )
A. 小球水平拋出時的初速度大小
B. 小球在t時間內的位移方向與水平方向的夾角為
C. 若小球初速度增大,則平拋運動的時間變長
D. 若小球初速度增大,則θ減小
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【題目】如圖所示,質量為m1的物體甲通過3段輕繩懸掛,3段輕繩的結點為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲及人均處于靜止狀態。(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)求:
(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?
(2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?
(3)若人的質量m2=60 kg,人與水平面之間的動摩擦因數為μ=0.3,則欲使人在水平面上不滑動,物體甲的質量m1最大不能超過多少?
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【題目】在磁感應強度為B的勻強磁場中,一個靜止的放射性原子核(原子序數較大)發生了一次α衰變。放射出的α粒子()在與磁場垂直的平面內做圓周運動,其半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質量和電荷量,以M表示新核的質量。設該衰變過程釋放的核能都轉化為α粒子和新核的動能。則下列說法正確的是
A. 新核做圓周運動的半徑一定大于R
B. 若α粒子在磁場中做逆時針的圓周運動,則新核在磁場中做順時針的圓周運動
C. 該衰變過程的質量虧損為M-m
D. 該衰變過程的質量虧損為
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【題目】一浮桶式波浪發電燈塔的原理如圖甲所示,浮桶內的磁體由支柱固定在暗礁上,內置線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連,隨波浪相對磁體沿豎直方向上下運動且始終處于磁場中,其運動速度v=0.8πsinπt(m/s)。浮桶下部由內、外兩密封圓筒構成(圖中陰影部分),其截面如圖乙所示,匝數N=100的圓形線圈所在處輻射磁場的磁感應強度大小恒為B=0.2T線圈的直徑D=0.4m,總電阻r=1Ω。取π2=10。則下列說法正確的是( )
A. 線圈中產生電動勢的瞬時值為e=0.64 sinπt(v)
B. 燈泡中電流的瞬時值為i=4 sinπt(A)
C. 燈泡兩端電壓的有效值為30V
D. 燈泡的電功率為240W
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【題目】雜技表演中,固定在同一懸點的兩根長度均為L且不可伸長的輕繩分別系著甲、乙演員,他們在同一豎直面內先后從不同高度相向無初速沿圓周擺下,在最低點相擁后,恰能一起擺到甲演員的出發點。已知甲、乙演員的質量分別為2m和m,乙演員的出發點與最低點的高度差為,重力加速度為g,不計空氣阻力,甲、乙演員均視為質點。試問:
(1)乙演員剛擺到最低點時對繩的拉力大小為多少?
(2)若兩人接著從甲演員的出發點一起無初速擺下到達最低點時甲推開乙,為了使乙恰能回到其最初出發點,甲演員應對乙演員做多少功?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】一質量m=60kg的運動員從下蹲狀態豎直向上跳起,經t=0.2 s以大小v=4 m/s的速度離開地面,取重力加速度g=10m/s2。在這0.2s內( )
A. 地面對運動員的沖量大小為240Ns
B. 地面對運動員的沖量大小為360Ns
C. 地面對運動員做的功為零
D. 地面對運動員做的功為480 J
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