【題目】如圖所示,在水平勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場中,有一豎直足夠長固定絕緣桿MN,小球P套在桿上,已知P的質(zhì)量為m、電荷量為+q,電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,P與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。小球由靜止開始下滑直到穩(wěn)定的過程中( )
A. 小球的加速度一直減小
B. 小球的機械能和電勢能的總和保持不變
C. 下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v=
D. 下滑加速度為最大加速度一半時的速度可能是v=
【答案】CD
【解析】小球靜止時只受電場力、重力、支持力及摩擦力,電場力水平向左,摩擦力豎直向上;開始時,小球的加速度應(yīng)為 ; 小球速度將增大,產(chǎn)生洛倫茲力,由左手定則可知,洛倫茲力向右,故水平方向合力將減小,摩擦力減小,故加速度增大;故A錯誤;當(dāng)洛倫茲力等于電場力時,摩擦力為零,此時加速度為g,達最大;此后速度繼續(xù)增大,則洛倫茲力增大,水平方向上的合力增大,摩擦力將增大;加速度將減小,故最大加速度的一半會有兩種情況,一是在洛倫茲力小于電場力的時間內(nèi),另一種是在洛倫茲力大于電場力的情況下,則: ,解得, ,故C正確;同理有: ,解得,故D正確;而在下降過程中有摩擦力做功,故有部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故機械能和電勢能的總和將減。还B錯誤;故選CD.
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【題目】如圖所示,勻強磁場的邊界為平行四邊形ABDC,其中AC邊與對角線BC垂直,一束電子以大小不同的速度沿BC從B點射入磁場,不計電子的重力和電子之間的相互作用,關(guān)于電子在磁場中運動的情況,下列說法中正確的是( 。
A. 入射速度越大的電子,其運動時間越長
B. 入射速度越大的電子,其運動軌跡越長
C. 從AB邊出射的電子的運動時間都相等
D. 從AC邊出射的電子的運動時間都相等
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【題目】如圖所示為某種透明介質(zhì)的截面圖,△AOC為等腰直角三角形,OBC為半徑R=10 cm的四分之一圓弧,AB與水平屏幕MN垂直并接觸于A點。由紅光和紫光兩種單色光組成的復(fù)色光射向圓心O,在AB分界面上的入射角i=45°,結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個亮斑.已知該介質(zhì)對紅光和紫光的折射率分別為,.則:
①判斷在AM和AN兩處產(chǎn)生亮斑的顏色;
②求兩個亮斑間的距離.
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【題目】如圖所示,在電場強度E=1.0×104N/C的勻強電場中,同一條電場線上A、B兩點之間的距離d=0.2m,將電荷量q=1.0×10-8C的點電荷放在電場中的A點。
(1)在圖中畫出該點電荷在A點所受電場力F的方向;
(2)求出該電荷在A點受到的電場力的大。
(3)若將該點電荷從B點移到A點,求在此過程中點電荷所受電場力做的功W。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車左端加一F=8 N的水平推力,當(dāng)小車向右運動的速度達到v0=1.5 m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計,質(zhì)量為m=2 kg的小物塊,小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長,取g=10 m/s2.求:
(1)放小物塊后,小物塊及小車的加速度各為多大;
(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度;
(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少?
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【題目】如圖所示,電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角θ=37°的絕緣斜面上,該裝置處于垂直斜面向下的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小B=0.5 T。質(zhì)量m=0.1 kg、電阻R=0.4 Ω的導(dǎo)體棒ab垂直放在框架上,從靜止開始沿框架無摩擦下滑,與框架接觸良好。框架的質(zhì)量M=0.2 kg、寬度l=0.4 m,框架與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)若框架固定,求導(dǎo)體棒的最大速度vm;
(2)若框架固定,棒從靜止開始下滑5.75 m時速度v=5 m/s,求此過程回路中產(chǎn)生的熱量Q及流過ab棒的電量q;
(3)若框架不固定,求當(dāng)框架剛開始運動時棒的速度v1。
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【題目】在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中,某小組設(shè)計了如圖1所示的實驗.他們將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后,用重力為F的鉤碼,經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊.毎次滑塊從同一位置A由靜止釋放.測出遮光條通過光電門的時間t。改變滑塊的質(zhì)量重復(fù)上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計算如下表:
保持鉤碼質(zhì)量不變,改變滑塊質(zhì)量m,分別得到滑塊加速度a、質(zhì)量m、質(zhì)量的倒數(shù) 數(shù)據(jù)如下表:
(1)根據(jù)上表數(shù)據(jù),為直觀反映F0不變時a與m的關(guān)系,請在圖2方格坐標(biāo)紙中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系,并作出圖線_______________________ 。
(2)由圖線得出實驗的結(jié)論是 _________________________ .
(3)若要將鉤碼的重力大小作為滑塊所受拉力的大小,這樣做的前提條件是鉤碼質(zhì)量應(yīng)
______滑塊質(zhì)量
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【題目】某同學(xué)想用伏安法測定一個電池的電動勢和內(nèi)阻,實驗室的老師給他如下這些器材:
①電壓表V(量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ);
②電流表A(量程0~3.0A,內(nèi)阻約0.5Ω);
③滑動變阻器R(0~100Ω,2.5A);
④定值電阻R0(3Ω,2.5A);
⑤開關(guān),導(dǎo)線若干。
實驗后該同學(xué)用所測得的數(shù)據(jù),已在U-I坐標(biāo)中描好了數(shù)據(jù)點,如圖乙所示,請完成下列問題:
(1)為了盡可能地減小誤差,請在圖甲的基礎(chǔ)上將本實驗的電路圖設(shè)計完整______。
(2)由圖乙可求得該電源電動勢E=______ V,內(nèi)阻r=______Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)關(guān)于該實驗方法引起的系統(tǒng)誤差,下列分析正確的是_______。
A.由于電壓表A的分壓作用,導(dǎo)致E和r的測量值均偏大
B.由于電壓表A的分壓作用,導(dǎo)致E和r的測量值均偏小
C.由于電壓表V的分流作用,導(dǎo)致E和r的測量值均偏大
D.由于電壓表V的分流作用,導(dǎo)致E和r的測量值均偏小
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【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,第三象限里有一加速電場,一個電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子,從靜止開始經(jīng)加速電場加速后,垂直x軸從A點進入第二象限,A點到坐標(biāo)原點O的距離為R。在第二象限的區(qū)域內(nèi),存在著指向O點的均勻輻射狀電場,距O點R處的電場強度大小均為E,粒子恰好能垂直y軸從P點進入第一象限。當(dāng)粒子從P點運動一段距離R后,進入一圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,磁感強度為B=,粒子在磁場中速度方向偏轉(zhuǎn)60o,粒子離開磁場區(qū)域后繼續(xù)運動,通過x軸上的Q點進入第四象限。
求:(1)加速電場的電壓U;
(2)圓形勻強磁場區(qū)域的最小面積;
(3)求粒子在第一象限中運動的時間。
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