【題目】如圖所示,xOy坐標(biāo)系巾,在y<0的區(qū)域內(nèi)分布有沿y軸正方向的勻強電場,在0<y<yo,的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以初速度vo,由坐標(biāo)(0,-yo)處沿x軸正方向射入電場。已知電場強度大小E=,粒子重力不計。
(1)要使粒子不從y= yo邊界射m磁場,求磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足的條件;
(2)要使粒子從電場進入磁場時能通過點P(50yo,0)(圖中未畫出),求磁感應(yīng)強度的大小。
【答案】(1)(2)n=13時;n=14時;n=15時
【解析】(1)粒子在電場中做類平拋運動,則有:
x=v0t,
qE=m,vy=t
解得:x=2y0
vy=v0
進入磁場速度
速度與x軸夾角的正切值tan==1,得=45°
若粒子剛好不從y=y(tǒng)0邊界射出磁場,則有:qvB=m
由幾何關(guān)系知(l+)r=y(tǒng)0
解得
故要使粒子不從y=y(tǒng)0邊界射出磁場.應(yīng)滿足的條件磁感應(yīng)強度B>
(2)粒子相鄰兩次從電場進入磁場時.沿x軸前進的距離x=2x—r'=4y0-r'
其中初始位置為(2y0,0)
又因為粒子不能射出邊界:y=y(tǒng)0,所以,即0<r'<(2- )y0
所以有(6-2)y0 <x<4y0
粒子通過P點,回旋次數(shù)n=
則 ,即12<n<15.1
n為整數(shù),只能取n=13、n=14和n=15
n=13時,
n=14時,
n=15時,
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【題目】某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系,除小燈泡外,可用的器材如下:
A.電源(電動勢3V,內(nèi)阻為1.5Ω)
B.電壓表(0~3V,內(nèi)阻約為10kΩ)
C.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約為5Ω)
D.滑動變阻器(0~50Ω,額定電流0.4A)
E.滑動變阻器(0~10Ω,額定電流1.0A)
F.電鍵S,導(dǎo)線若干
(1).實驗中移動滑動變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖甲所示,則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而__________(填“增大”、“減小”或“不變”);實驗時應(yīng)選用的滑動變阻器為__________。(填器材前的字母序號)
(2).根據(jù)圖甲,將圖乙實驗電路中缺少的導(dǎo)線補全__________(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓)。
(3).若某次連接時,把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意滑動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅,則此時的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是__________W。(本問中電壓表和電流表均視為理想電表,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框置于光滑水平面上,線框邊長ab=L、ad=2L.虛線MN過ad、bc邊中點.一根能承受最大拉力F0的細線沿水平方向拴住ab邊中點O.從某時刻起,在MN右側(cè)加一方向豎直向下的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小按B=kt的規(guī)律均勻變化.一段時間后,細線被拉斷,線框向左運動,ab邊穿出磁場時的速度為v. 求:
(1)細線斷裂前線框中的電功率P;
(2)細線斷裂后瞬間線框的加速度大小a及線框離開磁場的過程中安培力所做的功W;
(3)線框穿出磁場過程中通過導(dǎo)線截面的電量 q.
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【題目】某同學(xué)利用圖甲所示的電路,測多用電表內(nèi)電池的電動勢,以及多用電表“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:
多用電表
電壓表(量程3V,內(nèi)阻幾千歐)
滑動變阻器(最大阻值5kΩ)
導(dǎo)線若干
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“×100”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,直到指針指在右端的零刻度處。
(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。
(3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢,使多用電表的示?shù)和電壓表的示數(shù)如圖乙所示,則測得的電阻是____Ω,電壓表的示數(shù)是________V。
(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀取多組電阻R和電壓U,根據(jù)測得的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)紙上描繪出圖線如圖丙所示,圖線的斜率和截距分別為k和b,則多用電表內(nèi)電池的電動勢可表示為E=_________,電阻“×100”擋內(nèi)部電路的總電阻可表示為r=_________(用圖線的斜率k和截距b表示)。
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【題目】如圖所示,在豎直平兩內(nèi)的xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成30°角的勻強電場,將一質(zhì)量為0.1kg、帶電荷量為+0.02C的小球以某一初速度從原點O豎直向上拋出,它的軌跡恰好滿足拋物線方程y2=x。已知P點為軌跡與直線方程y=x的交點,重力加速度g=10m/s2,則
A. 電場強度的大小為100N/C
B. 小球初速度的大小為5m/s
C. 小球通過P點時的動能為
D. 小球從O點運動到P點的過程中,電勢能減少
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【題目】用圖甲所示裝置測量磁場的磁感應(yīng)強度和某導(dǎo)電液體(有大量的正、負離子)的電阻率。水平管道長為l、寬度為d、高為h,置于豎直向上的勻強磁場中。管道上下兩面是絕緣板,前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板,兩導(dǎo)體板與開關(guān)S、電阻箱R、靈敏電流表G(內(nèi)阻為Rg)連接。管道內(nèi)始終充滿導(dǎo)電液體,液體以恒定速度v自左向右通過。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的取值,記下相應(yīng)的電流表讀數(shù)。
(1)圖乙所示電阻箱接入電路的電阻值為________Ω。
(2)與N板相連接的是電流表G的_________極(填“正”或“負”)。
(3)圖丙所示的電流表讀數(shù)為_________μA。
(4)將實驗中每次電阻箱接入電路的阻值R與相應(yīng)的電流表讀數(shù)I繪制出圖象為圖丁所示的傾斜直線,其延長線與兩軸的交點坐標(biāo)分別為(-a,0)和(0,b),則磁場的磁感應(yīng)強度為_________,導(dǎo)電液體的電阻率為________。
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【題目】某實驗小組利用如圖甲所示的裝置探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系。
(1)下列實驗操作中,正確的是_________(填選項前面的字母).
A.牽引小車的細繩必須與長木板保持平行
B.實驗中必須保證砝碼桶的總質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量
C.將長木板沒有滑輪的一端墊高,掛上砝碼桶,直到小車能沿著木板勻速下滑
D.改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力,才能進行實驗
(2)按照正確的操作步驟,打出了一條紙帶。計時器打點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起,每五個點取一個計數(shù)點,測出相鄰計數(shù)點之間的距離,如圖乙所示。此時小車的加速度a=_________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(3)某同學(xué)將裝置放在水平桌面上,在沒有平衡摩擦力的情況下,改變小車的質(zhì)量,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖丙所示的A、B兩條直線。若兩次實驗中小車的質(zhì)量分別為mA、mB,由圖可知,mA____mB(選填“>”“<”或“=”)。
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【題目】如圖所示,在升降機內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( 。
A. 物塊A的重力勢能增加量一定小于mgh
B. 物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
C. 物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
D. 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力做功
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【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi),兩豎直線MN、PQ間(含邊界)存在豎直向上的勻強電場和垂直于豎直平面向外的勻強磁場,MN、PQ間距為d,電磁場上下區(qū)域足夠大。一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電小球從左側(cè)進入電磁場,初速度v與MN夾角θ=60°,隨后小球做勻速圓周運動,恰能到達右側(cè)邊界PQ并從左側(cè)邊界MN穿出。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)電場強度大小E;
(2)磁場磁感應(yīng)強度大小B;
(3)小球在電磁場區(qū)域運動的時間t.
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