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如图所示,空间中分别沿水平、竖直方向建立xOy坐标系。用某种方式将空间分隔成若干...

如图所示,空间中分别沿水平、竖直方向建立xOy坐标系。用某种方式将空间分隔成若干个等高区域,各区域高度d=02m,从上到下依次记为第1区域、第2区域…。各偶数区域内有竖直向上的匀强电场和水平向里的匀强磁场,场强E=5N/C,磁感强度B=1T;奇数区域内既无电场又无磁场。一个比荷的带正电粒子从O点自由下落,不计空气阻力,g=10m/s2,sin1154°=02。求:

(1)粒子刚进入第2区域的速度及通过第2区域所用的时间t;

(2)粒子穿过任意区域前后,水平速度的变化量

(3)粒子最多能到达第几区域?

 

(1)0.1s(2)0.4m/s(3)50 【解析】 试题分析:(1)如图所示,设带电粒子从O点自由下落,刚进入第2区域时速度为v, 由自由落体运动有 v2=2gd 解得v=2m/s 粒子在第2区域,由于qE=mg,所以粒子在该区域内做匀速圆周运动。 设轨道半径为r,在第一个区域运动时偏转的角度为θ,则 代入数据解得 t=0.1s (2)①粒子在各奇数区域内运动时,水平方向不受力, 故在水平方向的速度不变,即=0 ②粒子在任意偶数区域内做匀速圆周运动,设其半径为r,再设粒子进入区域时速度大小为v,与水平方向夹角为α,离开时与水平方向夹角为β,则 又因为 得 (3)粒子若能进入奇数区域则必然能从中射出。设它恰好不能从第2n个区域内射出,它在该区域运动时的速度大小为v,对粒子的整个运动过程由动能定理,有 粒子在最低点时速度方向水平,即有 则代入上式解得n=25 故粒子不能穿过第50个区域。 考点:带电粒子在复合场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,有理想边界的匀强磁场宽度为H,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。正方形金属线框abcd的质量为m,电阻为R,边长为LL<H。将线框从磁场上方某一高处以速度v0水平抛出一段时间后匀速进入磁场,线框刚离开磁场时与刚进入磁场时的速度相同,运动过程中线框的ab边始终与磁场边界平行。已知重力加速度为g。求:

(1)线框刚进入磁场时的速度大小;

(2)线框穿出磁场过程中,流过线框横截面的电荷量;

(3)线框穿过磁场下边界所经过的时间。

 

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如图所示,光滑圆弧形凹槽ABC放在水平地面上,O为圆心,A、C两点等高且为圆弧边缘,B为最低点,张角∠AOC可随意调节,圆弧半径r=05m。现将OA与竖直方向的夹角θ1调为53°,把一个质量m=01kg的小球从水平桌面的边缘P点以v0=3m/s向右水平抛出,该小球恰能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。已知sin53°=08,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。

(1)求小球运动到A点时的速度大小;

(2)求小球在B点时对轨道的压力大小;

(3)改变θ1和v0的大小,同时把凹槽在水平地面上左右移动,使小球仍能从A点沿切线方向进入凹槽。若PA与竖直方向的夹角为θ2,试证明

 

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由于放射性元素的半衰期很短,所以在自然界一直未被发现,直到使用人工的方法制造后才被发现。已知经过m次α衰变和n次β衰变后变成

①求m、n的值;

②有一个静止的原子核放出一个α粒子后变成镤核,已知镤核的速率vPa=m/s,求α粒子的速率。

 

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研究光电效应电路如图甲所示。用频率都为ν、强度不同的两束光B、C分别照射密封真空管的钠极板阴极K,钠极板发射出的光电子带电量为e被阳极A吸收,在电路中形成光电流。其光电流I与A、K之间的电压UAK的关系如图所示,可知B光的强度    C光的强度(选填“大于”、“等于”或“小于”),金属钠的逸出功为    已知普郎克常量为h

 

 

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以下说法正确的有

A.康普顿效应中有些光子的波长变长,这是因为这些光子的动量减小

B.一群氢原子从n=3的能级自发向低能级跃迁时,最多可以发出3种频率的光

C.人工放射性同位素的放射性废料容易处理是因为其半衰期比天然放射性物质短的多

D.核力具有饱和性和短程性,重核中的质子数多于中子数会使原子核更稳定

 

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