【題目】如圖所示,在xoy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限內(nèi)有一垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)有一粒子源處在坐標(biāo)為(0,L)M點能以垂直與電場方向不斷發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度為v0的粒子(重力不計),粒子進(jìn)入磁場后最后又從x軸上坐標(biāo)為(3L,0)處的P點射入電場,其入射方向與x軸成45°角.求:
(1)粒子到達(dá)P點時的速度v;
(2)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E和勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)粒子從M點運動到P點所用的時間t.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:(1)粒子帶電場中做類平拋運動,在磁場中做勻速圓周運動,根據(jù)對稱性可以求出速度;(2)粒子由M點運動到P點的過程中,由動能定理可以求出電場強(qiáng)度,根據(jù)幾何關(guān)系可以求出半徑,再根據(jù)圓周運動的向心力公式可以求出磁場強(qiáng)度;(3)分別求出粒子在磁場和電場中運動的時間,時間之和即是總時間。
(1) 粒子運動軌跡如圖所示,設(shè)粒子在P點速度為v,根據(jù)對稱性可知v0=vcos45°,解得;
(2) 粒子由M點運動到P點的過程中,由動能定理得: ,解得,
水平方向的位移為xOQ=v0t1
豎直方向的位移為,可得xOQ=2L,xQP=L,粒子在磁場中: ,由以上各式聯(lián)立解得;
(3) 在Q點時,vy=v0tan45°=v0
設(shè)粒子從M到Q所用時間為t1,在豎直方向上有,粒子從Q點運動到P所用的時間為,則粒子從M點運動到P點所用的時間為。
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【題目】(1)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實驗中,懸掛單擺時,細(xì)線上端的懸掛方式應(yīng)選哪種?______(從圖甲.乙中選,選填“甲”或“乙”);
(2)用圖甲所示的實驗裝置,做“雙縫干涉測光的波長”實驗:
①某同學(xué)通過測量頭的目鏡觀察單色光的干涉圖樣時,發(fā)現(xiàn)里面的兩條紋與分劃板中心刻線未對齊,如圖乙所示,若要使兩者對齊,該同學(xué)應(yīng)如何調(diào)節(jié)_______。
A.僅左右轉(zhuǎn)動透鏡
B.僅旋轉(zhuǎn)單縫
C.僅旋轉(zhuǎn)雙縫
D.僅旋轉(zhuǎn)測量頭
②在實驗中,雙縫間距,雙縫與光屏間距離,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖像如圖丙,分劃板在圖中A、B位置時游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖丁,則圖丁中A位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為______ ,單色光的波長為______ 。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示,一束單色光以一定的入射角從A點射入玻璃球體,已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)兩次反射后,剛好能從A點折射回到空氣中.已知入射角為45°,玻璃球的半徑為 ,光在真空中傳播的速度為3×108m/s,求:
(I)玻璃球的折射率及光線第一次從玻璃球內(nèi)出射時相對于射入玻璃球的光線的偏向角;
(II)光線從A點進(jìn)入及第一次從A點射出時在玻璃球體運動的時間。
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【題目】如圖所示,一個物體始終在一水平恒力F的作用下,從水平面靜止開始運動到斜面頂端。已知恒力F=10N,物體質(zhì)量m=1kg,水平面的動摩擦因數(shù),斜面傾角,物體在水平面上運動的距離s=10m, 。求:
(1) 物體在水平面上運動的加速度a;
(2) 物體到達(dá)斜面底端的速度v;
(3) 畫出物體在斜面上運動時的受力示意圖,并求出在斜面上受到的支持力N。
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【題目】如圖所示,為一物體做勻變速直線運動的速度圖象,根據(jù)圖線做出以下幾個判定,正確的是( )
A.物體始終沿正方向運動
B.物體先沿負(fù)方向運動,在t=2s后開始沿正方向運動
C.運動過程中,物體的加速度保持不變
D.4s末物體回到出發(fā)點
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【題目】國標(biāo)(GB/T)規(guī)定自來水在15℃時電阻率應(yīng)大于13 Ω·m。某同學(xué)利用圖甲電路測量15℃自來水的電阻率,其中內(nèi)徑均勻的圓柱形玻璃管側(cè)壁連接一細(xì)管,細(xì)管上加有閥門K以控制管內(nèi)自來水的水量,玻璃管兩端接有導(dǎo)電活塞(活塞電阻可忽略),右活塞固定,左活塞可自由移動。實驗器材還有:
電源(電動勢約為3 V,內(nèi)阻可忽略); 電壓表V1(量程為3 V,內(nèi)阻很大);
電壓表V2(量程為3 V,內(nèi)阻很大);定值電阻R1(阻值4 kΩ);
定值電阻R2(阻值2 kΩ);電阻箱R(最大阻值9 999 Ω);
單刀雙擲開關(guān)S;導(dǎo)線若干;游標(biāo)卡尺;刻度尺。
實驗步驟如下:
A.用游標(biāo)卡尺測量玻璃管的內(nèi)徑d;
B.向玻璃管內(nèi)注滿自來水,并用刻度尺測量水柱長度L;
C.把S撥到1位置,記錄電壓表V1示數(shù);
D.把S撥到2位置,調(diào)整電阻箱阻值,使電壓表V2示數(shù)與電壓表V1示數(shù)相同,記錄電阻箱的阻值R;
E.改變玻璃管內(nèi)水柱長度,重復(fù)實驗步驟C、D,記錄每一次水柱長度L和電阻箱阻值R;
F.?dāng)嚅_S,整理好器材。
(1)測玻璃管內(nèi)徑d時游標(biāo)卡尺示數(shù)如圖乙,則d=_______ mm;
(2)玻璃管內(nèi)水柱的電阻值Rx的表達(dá)式為:Rx=_______ (用R1、R2、R表示)。
(3)利用記錄的多組水柱長度L和對應(yīng)的電阻箱阻值R的數(shù)據(jù),繪制出如圖丙所示的關(guān)系圖象。則自來水的電阻率ρ=_______Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。
(4)本實驗中若電壓表V1內(nèi)阻不是很大,則自來水電阻率測量結(jié)果將_____(填“偏大”“不變”或“偏小”)。
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【題目】如圖所示,一對足夠長平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距為L,左側(cè)接兩個阻值為R、額定功率為P的相同燈泡甲和乙,其中乙燈泡處于斷開狀態(tài)。有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒靜止且與兩軌道垂直地放在軌道上,軌道的電阻忽略不計。整個裝置處于垂直軌道平面豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,F(xiàn)用一恒定的外力沿軌道方向拉金屬棒,最終甲燈泡剛好正常發(fā)光,請回答如下問題:
(1)簡述金屬棒做什么運動?
(2)最終金屬棒運動的速度是多少?
(3)在甲燈泡正常發(fā)光后,閉合開關(guān)K,則在閉合K的瞬間金屬棒的加速度是多少?
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【題目】如圖所示,A、B兩球分別套在兩光滑無限長的水平直桿上,兩球通過一輕繩繞過一定滑輪(軸心固定不動)相連,某時刻連接兩球的輕繩與水平方向的夾角分別為α、β,A球向左的速度為v,下列說法正確的是( )
A. 此時B球的速度為
B. 此時B球的速度為
C. 當(dāng)β增大到等于90°時,B球的速度達(dá)到最大,A球的速度為0
D. 在整個運動過程中,繩對B球的拉力一直做正功
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【題目】一個半徑為R的圓周的軌道,O點為圓心,B為軌道上的一點,OB與水平方向的夾角為37°.軌道的左側(cè)與一固定光滑平臺相連,在平臺上一輕質(zhì)彈簧左端與豎直擋板相連,彈簧原長時右端在A點.現(xiàn)用一質(zhì)量為m的小球(與彈簧不連接)壓縮彈簧至P點后釋放.已知重力加速度為g,不計空氣阻力.
(1)若小球恰能擊中B點,求剛釋放小球時彈簧的彈性勢能;
(2)試通過計算判斷小球落到軌道時速度會否與圓弧垂直;
(3)改變釋放點的位置,求小球落到軌道時動能的最小值.
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