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题文

利用如图所示装置可调控带电粒子的运动,通过改变左端粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达右端接收屏上的位置,装置的上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,磁场区域的宽度均为h,磁场区域长均为15h,P、Q为接收屏上的二点,P位于轴线上,Q位于下方磁场的下边界上。在纸面内,质量为m、电荷量为+q的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成370角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达Q点。不计粒子的重力 (sin370=0.6、cos370=0.8)。问:

(1)上下两磁场间距x为多少?
(2)仅改变入射粒子的速度大小,使粒子能打到屏上P点,求此情况下入射速度大小的所有可能值。



6d

 



科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: α粒子散射实验
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如图所示,水平桌面右端固定一光滑定滑轮,O点到定滑轮的距离s=0.5m,当用竖直向下的力将质量m=0.2kg的木块A按住不动时,质量M=0.3kg的重物B刚好与地面接触(对地面无压力),木块与桌面间的动摩擦因数为0.5.然后将木块A拉到P点,OP间的距离为h=0.5m,待B稳定后由静止释放,g取10m/s2.求:

(1)木块A按住不动时所受摩擦力;
(2)木块A由静止释放后运动到O点时的速度大小;
(3)通过计算说明木块A是否会撞到定滑轮?若不会撞上请求出最终木块A停在距定滑轮多远的地方;若会撞上,请定性说出两种避免撞上的解决方案.

如图所示,足够长的斜面倾角θ=370,一物体以v0=12m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动;加速度大小为a=8m/s2,g取10m/s2.求:

(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体从A点出发需经多少时间才能回到A处.

如图,在水平地面MN上方空间存在一垂直纸面向里、磁感应强度B ="1.0T的有界匀强磁场区域,上边界EF距离地面的高度H" =" 0.7m。正方形金属线框abcd的质量m" = 0.1kg、边长L = 0.1m,总电阻R =" 0.02Ω,线框的ab边距离EF上方h" = 0.2m处由静止开始自由下落,abcd始终在竖直平面内且ab保持水平。求线框从开始运动到ab边刚要落地的过程中(g取10m/s2):

⑴线框产生的焦耳热Q;
⑵通过线框截面的电量q;
⑶通过计算画出线框运动的v-t 图象。

如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中,一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.

(1)通过ab边的电流Iab是多大?
(2)导体杆ef的运动速度v是多大?

如图所示,足够长的U型光滑导体框架的两个平行导轨间距为L,导轨间连有定值电阻R,框架平面与水平面之间的夹角为θ,不计导体框架的电阻.整个装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于框架平面向上,磁感应强度大小为B 。导体棒ab的质量为m,电阻不计,垂直放在导轨上并由静止释放,重力加速度为g.求:

(1)导体棒ab下滑的最大速度;
(2)导体棒ab以最大速度下滑时定值电阻消耗的电功率。

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