【題目】如圖所示,直角坐標(biāo)中的第一象限中存在沿y軸負方向的勻強電場,在第二象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場。一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電的粒子,在–x軸上的a點以速度v0與–x軸成60°度角射入磁場,從y = L處的b點垂直于y軸方向進入電場,并經(jīng)過x軸上x=2L處的c點。不計重力。求
(1)磁感應(yīng)強度B的大。
(2)電場強度E的大。
(3)粒子在磁場和電場中的運動時間之比。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】【試題分析】由幾何知識求出粒子的軌道半徑,然后由牛頓第二定律求出磁感應(yīng)強度大。W釉陔妶鲋凶鲱惼綊佭\動,由類平拋運動規(guī)律求出電場強度大。蟪隽W釉诖艌鲋械倪\動時間與在電場中的運動時間,然后求出時間之比.
(1)粒子的運動軌跡如圖所示:
由幾何知識可得:r+rsin30°=L
粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑:
粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,
由牛頓第二定律得:
解得:
(2)粒子在電場中做類平拋運動,
水平方向:2L=v0t
豎直方向:
解得:
(3)粒子在磁場中做圓周運動的周期:
由幾何知識可知,粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角:θ=180°-60°=120°
粒子在磁場中做圓周運動的時間:
粒子在電場中的運動時間:
粒子在磁場和電場中的運動時間之比:
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【題目】如圖,A、B、C 三個點電荷分別固定于一個邊長為a的正三角形的個頂點,它們所帶的電荷量分別為+Q、-2Q、-2Q,在三角形中心O釋放個帶+q電荷的試探電荷,為了讓該試探電荷靜止在O點,需要在空間加上一個平行于三角形所在平面的勺強電場,則
A. 所加勻強電場方向為由0指向A,場強大小為
B. 所加勻強電場方向為由A指向O,場強大小為
C. 撤去勻強電場,將試探電荷從O點移到BC中點,移動過程中試探電荷的電勢能增加
D. 撤去勻強電場,將試探電荷從0點移到BC 中點,移動過程中電場力對試探電荷做正功
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【題目】在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間的距離為l.金屬棒ab和cd垂直放在導(dǎo)軌上,兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連,棒ab右側(cè)有一直角三角形勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下,三角形的兩條直角邊長均為l,整個裝置的俯視圖如圖所示,從圖示位置在棒ab上加水平拉力,使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區(qū),則金屬棒ab中感應(yīng)電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖象,可能正確的是(規(guī)定金屬棒ab中電流方向由a到b為正)
A.
B.
C.
D.
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【題目】如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與動能變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個光電門,光電門1和光電門2的中心距離s,擋光板的寬度d;瑝K(含力傳感器和擋光板)質(zhì)量為M。細線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤。實驗步驟如下:
(1)先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量來平衡摩擦力,當(dāng)滑塊做勻速運動時傳感器示數(shù)為F0。
(2)增加砝碼質(zhì)量,使滑塊加速運動,記錄傳感器示數(shù)。請回答:
①該實驗____________(填“需要”或“不需要”)滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量m遠小于M;
②滑塊與水平桌面的動摩擦因數(shù)μ=______________ (用F0、M、重力加速度g來表示);
③某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)F,滑塊通過光電門1和光電門2的擋光時間分別為t1、t2;小車通過光電門2后砝碼盤才落地。該實驗需驗證滑塊的動能改變與恒力做功的關(guān)系的表達式是 ____________________________________(用題中物理量字母表示)。
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【題目】為測量某金屬絲的電阻率,某同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的實驗電路。請完成下列實驗相關(guān)內(nèi)容:
(1)為粗測金屬絲的總電阻值,該同學(xué)用如圖b所示的多用電表在連接好的電路上進行測量:
①機械調(diào)零后將選擇開關(guān)撥到“×1Ω”擋;
②將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使_________________________________;
③__________________________________________,將紅表筆接在P,黑表筆接在Q,多用電表指針指示如圖c,則金屬絲總電阻值________ 。
(2)用螺旋測微器測金屬絲直徑,示數(shù)如圖d所示,則金屬絲直徑d= _______mm。
(3)閉合開關(guān)S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對應(yīng)接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)。在R-L圖線上描點連線,作出R、L的圖線如圖e。
(4)根據(jù)測得金屬絲的直徑d及R-L圖線,求得金屬絲的電阻率__________。(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】在“研究平拋物體運動”的實驗中(如圖1),通過描點畫出平拋小球的運動軌跡.
(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有______.
A.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
B.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
C.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
D.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接
(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標(biāo)原點,測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y,圖3中y﹣x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是______
(3)圖2是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取三點A、B、C,測得A、B兩點豎直坐標(biāo)y1為5.0cm、y2為45.0cm,A、B兩點水平間距△x為40.0cm.則平拋小球的初速度v0為_____m/s,若C點的豎直坐標(biāo)y3為60.0cm,則小球在C點的速度vC為_____m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字,g取10m/s2).
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【題目】如圖所示為磁流體發(fā)電機的原理圖:將一束等離子體垂直于磁場方向噴入磁場,在磁場中有兩塊金屬板A、B,這時金屬板上就會聚集電荷,兩板間就會產(chǎn)生電壓,如果射入的等離子體速度均為v,兩金屬板間距離為d,板平面的面積為S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于速度方向,負載電阻為R,等離子體充滿兩板間的空間.當(dāng)發(fā)電機穩(wěn)定發(fā)電時,電流表示數(shù)為I,下列說法正確的是( )
A.上極板A帶負電
B.兩極板間的電動勢為IR
C.板間等離子體的內(nèi)阻是
D.板間等離子體的電阻率
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【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=0時刻的波形圖像,圖乙為橫波中x=6m處質(zhì)點P的振動圖像,則下列說法中正確的是
A. 波的傳播方向沿x軸正方向
B. 在t=1s時刻,x=2m的質(zhì)點加速度最小
C. 在t=3s時刻,圖甲中質(zhì)點P相對平衡位置的位移為-20cm
D. 從t=0時刻開始到t=6s,P質(zhì)點的路程為20cm
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【題目】如圖所示,電源的電動勢和內(nèi)阻分別為E、r,在滑動變阻器的滑片P由b向a移動的過程中,下列說法正確的是
A. 電流表的讀數(shù)一定增大
B. R0的功率先減少后增大
C. 電壓表與電流表讀數(shù)的比值先增大后減小
D. 電壓表與電流表讀數(shù)變化量的比值 不變
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