【題目】如圖所示,水平地面上方MN邊界左側存在垂直紙面向里的勻強磁場和沿豎直方向的勻強電場(圖中未畫出),磁感應強度B=1.0 T,MN邊界右側離地面h=0.45 m處有光滑絕緣平臺,右邊有一帶正電的a球,質(zhì)量ma=0.1 kg、電荷量q=0.1 C,以初速度v0=0.9 m/s水平向左運動,與大小相同但質(zhì)量為mb=0.05 kg靜止于平臺左邊緣的不帶電的絕緣球b發(fā)生彈性正碰,碰后a球恰好做勻速圓周運動,兩球均視為質(zhì)點且落地后均不反彈,g取10 m/s2.(結果均保留兩位有效數(shù)字)求:
(1)電場強度的大小和方向;
(2)碰后瞬間兩球的速度大;
(3)碰后兩球分別在電磁場中運動的時間.
【答案】(1)10 N/C,方向豎直向上 (2) 0.30m/s;1.2m/s (3)2.1s;0.3s
【解析】
(1)a球碰后做勻速圓周運動,滿足:
mag=qE
可得
E=10 N/C
a球帶正電,則電場強度方向豎直向上
(2)a球與b球發(fā)生彈性正碰,由動量守恒定律得:
mav0=mava+mbvb
由能量守恒定律得
ma=ma+mb
解得:
va=0.30 m/s vb=1.2 m/s
(3)對a球,洛倫茲力提供向心力
qBva=ma
可得
r==0.30 m
設a球落地點與圓心的連線和地面夾角為θ,由幾何關系有
h=r+rsin θ
可得
θ=
故a球在電磁場中運動的時間:
ta=T
T=
代入得
ta=π s≈2.1 s
b球不帶電,碰撞后做平拋運動,豎直方向有
h=g
代入得:
tb=0.30s
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【題目】如圖所示是發(fā)電廠通過升壓變壓器進行高壓輸電,接近用戶端時再通過降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器,圖中電表均為理想交流電表)。設發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用R0表示,變阻器R相當于用戶用電器的總電阻。當用電器增加時,相當于R變小,則當用電進入高峰時
A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流表A1、A2的讀數(shù)均增大
B.電壓表V3、V4的讀數(shù)均減小,電流表A3的讀數(shù)也減小
C.電流表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2 的讀數(shù)的比值不變
D.發(fā)電廠的輸出功率增大
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【題目】如圖所示,兩平行固定光滑的金屬導軌M、N,上面擱有兩根金屬棒、,它們接觸處導電良好,現(xiàn)給棒一個向右的初速度υ,試分析金屬棒和所受的安培力的方向,以及兩棒的運動情況.
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【題目】質(zhì)量不等的兩木塊A、B,用跨過一輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連,已知在圖示情況下木塊A、B一起做勻速運動。若木塊A、B的位置互相交換,則木塊A運動的加速度為(木塊A、B與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ,且μ<1,重力加速度為g,空氣阻力、滑輪摩擦均不計)( )
A.(1-μ)gB.(1-μ2)g
C.(1+μ)gD.與木塊A、B的質(zhì)量有關
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【題目】如圖(a)為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖.圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭G的滿偏電流為250 μA,內(nèi)阻為480 Ω.虛線方框內(nèi)為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連.該多用電表有5個擋位,5個擋位為:直流電壓1 V 擋和5 V擋,直流電流1 mA擋和2.5 mA 擋,歐姆×100 Ω擋.
(1)圖(a)中的A端與________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接.
(2)關于R6的使用,下列說法正確的是________(填正確答案標號).
A.在使用多用電表之前,調(diào)整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置
B.使用歐姆擋時,先將兩表筆短接,調(diào)整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置
C.使用電流擋時,調(diào)整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置
(3)根據(jù)題給條件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.
(4)某次測量時該多用電表指針位置如圖(b)所示.若此時B端是與“1”相連的,則多用電表讀數(shù)為________;若此時B端是與“3”相連的,則讀數(shù)為________;若此時B端是與“5”相連的,則讀數(shù)為________.(結果均保留3位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,光滑的平行導軌與水平面的夾角為θ=30°,兩平行導軌間距為L,整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中.導軌中接入電動勢為E、內(nèi)阻為r的直流電源,電路中有一阻值為R的電阻,其余電阻不計.將質(zhì)量為m,長度也為L的導體棒放在平行導軌上恰好處于靜止狀態(tài),重力加速度為g,求:
(1)通過ab導體棒的電流強度為多大?
(2)勻強磁場的磁感應強度為多大?
(3)若突然將勻強磁場的方向變?yōu)榇怪睂к壠矫嫦蛏,求此時導體棒的加速度大小及方向.
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【題目】雙縫于涉實驗的裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫和與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋,屏上O點距雙縫和的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮條紋.如果將入射光換成其他色光,則下列說法中正確的是
A.若將入射光換成紅光,則在O點將出現(xiàn)紅光的亮條紋
B.若將入射光換成紫光,則在O點不可能出現(xiàn)紫光的亮條紋
C.若將入射光換成紅光,則紅光的第一條亮條紋在P點的下方
D.若將入射光換成紫光,則紫光的第一條亮條紋在P點的上方
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【題目】如圖,半圓形光滑軌道固定在水平地面上,半圓的直徑與地面垂直,一小球以速度v從軌道下端滑入軌道,并保證從軌道上端水平飛出,則關于小球落地點到軌道下端的水平距離x與軌道半徑R的關系,下列說法正確的是
A.R越大,則x越大;
B.R越小,則x越大;
C.當R為某一定值時,x才有最大值;
D.當R為某一定值時,x才有最小值;
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【題目】小燈泡通電后,其電流隨所加電壓變化的圖線如圖所示,P為圖線上一點,PN為圖線的切線,PQ為軸的垂線,PM為軸的垂線,下列說法中正確的是 ( )
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.對應P點,小燈泡的電阻為
C.對應P點,小燈泡的電阻為
D.對應P點,小燈泡的實際功率為圖中矩形PQOM所圍的面積。
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