【題目】如圖所示,在, 的長方形區(qū)域內有垂直于平面向外的勻強磁場,題感應強度大小為B,坐標原點O處有一個子源,在某時刻向第一象限發(fā)射大量質量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重不計),速度大小滿足,已知粒子在磁場中做周運動的周期為T,則下列說法正確的是( )
A. 所以粒子在磁場中運動經歷最長的時間為
B. 所以粒子在磁場中運動經歷最長的時間小于
C. 從磁場上邊界飛出的粒子經歷最短的時間小于
D. 從磁場上邊界飛出的粒子經歷最短的時間為
【答案】AC
【解析】粒子在洛倫茲力作用下做圓周運動運動,洛倫茲力作為向心力,則有,解得: ,又因為,故;粒子做圓周運動的周期;當速度與y軸正方向的夾角為零時,其運動軌跡如圖所示:
由圖可知R越大,對應的越小,故當R=3a時最小,此時,解得: ,則,故C正確,D錯誤; 從0增大,則粒子在磁場上邊界的出射點右移,設磁場橫向無右邊界,則粒子在上邊界最遠能到達的位置為粒子做圓周運動與上邊界相切的點,如圖所示:
此時粒子出射點的橫坐標,所以粒子一定能到達磁場邊界的右上頂點且粒子做圓周運動的軌跡都是劣弧,該點對應粒子做圓周運動的弦最大值,故當粒子出射點為磁場邊界右上邊界點時,粒子在磁場中轉過角度最大,運動時間最長;對應于相同的弦長,半徑越小,中心角越大;當R=2a時,且粒子出射點為磁場邊界右上頂點時,粒子在磁場中運動經歷的時間最長;此時半徑和弦長相等,則粒子轉過的角度,運動經歷的時間,故A正確,B錯誤;故選AC.
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【題目】有一個小燈泡上標有“4V,2W”的字樣,現在要用伏安法測量這個小燈泡的伏安特性曲線,F有下列器材供選用:
A.電壓表V1(0~5V,內阻約10kΩ)
B.電壓表V2(0~10V,內阻約20kΩ)
C.電流表A1(0~0.3A,內阻約1Ω)
D.電流表A2(0~0.6A,內阻約0.4Ω)
E.滑動變阻器R1(0~10Ω,2A)
F.滑動變阻器R2(0~100Ω,0.2A)
G.學生電源(直流6V)、開關及導線
(1)為了調節(jié)方便,測量盡可能準確,實驗中應選用電壓表_________,電流表_________,滑動變阻器___________.(填器材的前方選項符號,如A,B)
(2)為使實驗誤差盡量減小,要求從零開始多取幾組數據;請在上面的方框中畫出實驗電路圖___________.
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【題目】如圖所示,兩個不帶電的導體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸,把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開( 。
A. 此時A帶正電,B帶負電
B. 此時A電勢低,B電勢高
C. 若用導線連接A,B左右兩端點,貼在A、B下部的金屬箔都閉合
D. 移去C,貼在A、B下部的金屬都閉合
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【題目】如圖所示,一小車靜止在水平地面上,車上固定著一個導熱良好的圓柱形密閉氣缸,在氣缸正中間有一面積為3×10-4m2的活塞,活塞厚度及活塞與氣缸內壁間摩擦可忽略不計。此時活塞左右兩側的氣體A、B的壓強均為1.0×105Pa。現緩慢增加小車的加速度,最后小車以20m/s2的加速度向右勻加速運動時,A氣體的體積正好是原來的一半,若環(huán)境溫度保持不變,求活塞的質量。
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【題目】等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中,ab直導線與P1、P2相連接,線圈A與直導線cd連接。線圈A內有隨圖乙所示的變化磁場,且磁場B的正方向規(guī)定為向左,如圖甲所示,則下列敘述正確的是( )
A. 0~1s內ab、cd導線互相排斥 B. 1~2s內ab、cd導線互相吸引
C. 2~3s內ab、cd導線互相吸引 D. 3~4s內ab、cd導線互相吸引
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【題目】如圖所示,矩形斜面ABCD的傾角,在其上放置一矩形金屬框abcd,ab的邊長l1=1m,bc的邊長l2=0.6m,金屬框的質量,電阻,金屬框與斜面間的動摩擦因數,金屬框通過輕質細線繞過定滑輪與重物相連,細線與斜面平行且靠近,重物質量m0=2kg,斜面上cfgh區(qū)域是有界勻強磁場,磁感應強度的大小,方向垂直于斜面向上,已知ef到gh的距離為,F讓金屬由靜止開始運動(開始時刻,cd與AB邊重),在重物到達地面之前,發(fā)現金域勻速穿過勻強磁場區(qū)域,不計滑輪摩擦,g取,求:
(1)金屬框進入磁場前細線所受拉力的大;
(2)金屬框從靜止開始運動到ab邊剛進入從所用的時間;
(3)金屬框abcd在穿過勻強磁場過程中產生的焦耳熱。
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【題目】如圖所示,由導體材料制成的閉合線框,曲線部分PNQ滿足函數y=0.5sin(0.5πx),其中x、y單位為m,x滿足0≤x≤2,曲線部分電阻不計,直線部分PMQ的電阻為R=10Ω.將線框從圖示的位置開始(t=0),以v=2m/s的速度勻速通過寬度為d=2m、磁感應強度B=1T的勻強有界磁場,在線框穿越磁場的過程中,下列說法正確的是
A. 線框穿越磁場的時間為4s
B. 線框穿越磁場的過程中,PQ兩點間的最大電壓為1V
C. 線框穿越磁場的過程中,線框中產生的焦耳熱為0.1J
D. 線框穿越磁場的過程中,感應電流變化規(guī)律為i=0.1sin(0.5πt)
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【題目】如圖所示,在 “探究求合力的方法”實驗中,橡皮條的一端固定在木板上,先用兩個彈簧秤沿兩個方向把橡皮條的結點拉到O點,記下兩個力的大小和方向,然后改用一個彈簧秤把橡皮條的結點仍拉到O點,記下力的大小和方向,整個過程操作規(guī)范.根據實驗數據畫出力的圖示,下列說法中正確的是
A. 作力的圖示時各力所用的比例標度可以不同
B. 圖中的F′與F沒有完全重合,說明實驗存在誤差
C. 圖中的F′是用一個彈簧秤實驗時的拉力圖示
D. 圖中F′的方向一定與橡皮條的伸長方向一致
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【題目】如圖所示是家用電冰箱的壓縮啟動裝置的電路.其中的運行繞組是電冰箱在工作時電動機定子,由于家用交流電是單相的,啟動時必須依靠啟動繞組的幫助才能產生旋轉磁場.在啟動繞組的支路中串聯有一個PTC元件.這是一種以鈦酸鋇為主要材料的熱敏電阻器,電流流過PTC元件,元件發(fā)熱,它的電阻率隨溫度升高而發(fā)生顯著變化,當電動機轉起來正常以后,PTC元件溫度較高,電阻很大,啟動繞組電流很小,以下判斷正確的是( )
A. 電冰箱的電動機啟動時比正常工作時耗電少
B. 電冰箱的電動機正常工作時比啟動時耗電少
C. 電冰箱啟動后,啟動繞組功率不變,運行繞組功率是變化的
D. 電冰箱啟動后,啟動繞組功率是變化的,運行繞組功率不變
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