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2021-2022學年北京市中學生標準學術能力高三(上)診斷性物理試卷(7月份)
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試題詳情
汽車在水平路面上以速度v
0
正常勻速行駛,車輪半徑為R。車輪上的任意一點均同時參與了兩個運動:隨車身向前勻速運動,繞輪軸做勻速圓周運動。
(1)分析求解車輪圓周分運動的角速度ω大小;
(2)設圖1所示時刻為0時刻,請你直接寫出圖中切點P在此后任意t時刻的水平速度大小及豎直速度大小,并由此做出:從0時刻起,點P在一個周期內(nèi)的軌跡(作在答圖上,標清特殊點坐標);
(3)帶電粒子在互相垂直的電場和磁場中的運動與上述車輪上某點的運動規(guī)律相似:可以將粒子的運動分解為一個勻速直線運動和一個勻速圓周運動。如圖2,勻強磁場磁感應強度大小為B,勻強電場大小為E,場區(qū)足夠大。帶電粒子的質量為m,帶電量為+q,重力不計,粒子從場中點O開始由靜止釋放。建立恰當?shù)倪\動模型,并直接寫出釋放后粒子能達到的最大速度以及此時粒子的位置。
【考點】
帶電粒子由磁場進入電場中的運動
;
線速度與角速度的關系
;
勻速圓周運動
;
合運動與分運動的關系
.
【答案】
見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0
組卷:57
引用:1
難度:0.2
相似題
1.
半導體摻雜是集成電路生產(chǎn)中最基礎的工作,某公司開發(fā)的第一代晶圓摻雜機主要由三部分組成:離子發(fā)生器,控制器和標靶。簡化模型如圖所示,離子發(fā)生器產(chǎn)生電量為+q,質量為m的離子,以足夠大速度v
0
沿電場的中央軸線飛入電場;控制器由靠得很近的平行金屬板A、B和相互靠近的兩個電磁線圈構成(忽略邊緣效應),極板A、B長為L
1
,間距為d,加上電壓時兩板間的電場可當作勻強電場,兩電磁線圈間的圓柱形磁場可以當作勻強磁場,磁感應強度與電流的關系B=kI,k為常數(shù),勻強電場與(柱形)勻強磁場的中軸線互相垂直相交,磁場橫截面的半徑為r
0
;標靶是半徑為R的單晶硅晶圓,并以晶圓圓心為坐標原點,建立Oxy正交坐標系。晶圓與勻強電場的中軸線垂直,與勻強磁場的中軸線平行,且與勻強電場中心和柱形勻強磁場中軸線的距離分別為L
2
和L
3
,其中R=
3
L
3
。U
AB
=0,I=0時,離子恰好打到晶圓的(0,0)點。
(1)當I=0,U
AB
=U
1
時,離子恰好能打到(0,-R)點,求U
1
的值。
(2)當U
AB
=0,I=I
1
時,離子能打到點(R,0),求I
1
的值。
(3)試導出離子打到晶圓上位置(x,y)與U
AB
和I的關系式。(提示:tanθ=
2
tan
θ
2
1
-
tan
2
θ
2
)
發(fā)布:2024/11/12 19:30:1
組卷:284
引用:3
難度:0.1
解析
2.
“太空粒子探測器”是安裝在國際空間站上的一種探測宇宙射線的試驗設備,由加速裝置、偏轉裝置和收集裝置三部分組成。其簡化原理圖如圖所示,兩個同心扇形圓弧面PQ、MN之間存在輻射狀的加速電場,方向由內(nèi)弧面指向外弧面,圓心為O,兩弧面間的電勢差為U,右側邊長為L的正方形邊界abcd內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,其大小為B(可調(diào)節(jié)),O點為ad邊界的中點,PO、QO與ad邊界的夾角均為30°。假設太空中質量為m、電荷量為e的帶負電粒子,均能均勻地吸附到外弧面PQ的右側面上,由靜止經(jīng)電場加速后穿過內(nèi)弧面均從O點進入磁場,不計粒子重力、粒子間的作用力及碰撞,下列說法正確的是( ?。?/h2>
A.粒子到達O點時的速率
v
0
=
2
e
U
m
B.若從O點垂直于ad邊界射入磁場的粒子恰能從c點離開,則
B
=
5
4
L
2
m
U
e
C.若沿PO方向射入磁場的粒子恰好從d點射出磁場,此時
B
=
1
L
2
m
U
e
D.若要求外弧面PQ上所有的粒子均從cd邊射出磁場,則B值的取值范圍為
(
2
+
3
)
2
L
2
m
U
e
<
B
<
2
L
2
m
U
e
發(fā)布:2024/10/26 23:0:1
組卷:75
引用:1
難度:0.7
解析
3.
如圖所示,以棱長為L的正方體頂點O為原點建立三維坐標系Oxyz,其中正方體的頂點P落在x軸上,頂點Q落在y軸上。一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子(重力不計)由Q點沿x軸正方向以初速度v
0
射入正方體,第一次只加沿z軸負方向磁感應強度大小為B的勻強磁場,該粒子恰好能通過OQ的中點;第二次只加沿y軸負方向電場強度大小為E的勻強電場,該粒子恰好能通過OP的中點;第三次同時加上與前兩次等大的磁場和電場,其中磁場方向不變,將電場方向調(diào)整為與yOz平面平行,與z軸正方向成30°角、與y軸正方向成60°角。則( ?。?/h2>
A.第一次和第二次該粒子在正方體內(nèi)運動的時間相等
B.電場強度和磁感應強度的大小滿足E=v
0
B
C.第三次該粒子的運動為勻變速曲線運動
D.第三次該粒子離開正方體時的位置坐標為(L,L,L)
發(fā)布:2024/11/9 5:0:1
組卷:118
引用:1
難度:0.6
解析
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