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【題目】用洛倫茲力演示儀可以觀察運動電子在磁場中的運動軌跡,如圖甲和乙是洛倫茲力演示儀的實物圖和結(jié)構(gòu)示意圖。兩個平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈構(gòu)成勵磁線圈,通過電流表可測其電流I的大小。當(dāng)通過勵磁線圈的電流為I時,線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向的勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為B.電子槍中的電子(初速度不計)的加速電壓U的大小通過電壓表可以測量,電流I和電壓U的大小都可以調(diào)節(jié)。電子垂直于磁場方向入射后的運動軌跡如圖乙所示。不計電子所受重力以及電子運動對磁場的影響。
(1)如果已知電子電荷量為e,質(zhì)量為m,且在某次實驗中,勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小為B0。
a.求電子運動周期T的大;
b.電子的運動等效為環(huán)形電流,求此電流值I0的大小。
(2)圖甲中的標(biāo)尺可測量電子束直徑D,且磁感應(yīng)強度與勵磁電流的關(guān)系為B=kI(k為已知常數(shù))。
a.請通過計算說明利用此實驗可以測量電子的比荷;
b.某學(xué)習(xí)小組實驗后做出的圖象如圖丙所示,并求出了此圖象斜率為k'.請推導(dǎo)電子比荷測量值的表達式,并指出他們實驗過程中需要控制不變的物理量。
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【題目】如圖1所示,理想變壓器的原線圈接有保險絲FU,其熔斷電流為6A,副線圈接有阻值為R0=10Ω的定值電阻、銘牌上標(biāo)有“100V 50W”字樣的燈泡以及最大阻值為400Ω的滑動變阻器R,F(xiàn)在原線圈的ab間接如圖2所示的交流電源,當(dāng)滑動變阻器的滑片處在中點時,燈泡恰好正常發(fā)光,則下列說法正確的是
A. 原線圈兩端輸入的交變電壓為u=22sin100πt(V)
B. 理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶5
C. 若將滑動變阻器的滑片向下移動少許,燈泡變亮
D. 若持續(xù)向下移動滑動變阻器的滑片,變壓器的輸入功率變大,可能會使熔斷器熔斷
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【題目】如圖所示,在質(zhì)量為1 kg的重物上系著一條長30 cm的細(xì)繩,細(xì)繩的另一端連著套在水平棒上可以滑動的輕環(huán),輕環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)為0.75,另有一條細(xì)繩,其一端跨過定滑輪(定滑輪的大小可忽略),定滑輪固定在距離圓環(huán)0.5 m的地方.當(dāng)細(xì)繩的端點掛上重物G時,圓環(huán)恰好沒滑動,試問:
(1)長為30 cm的細(xì)繩的張力是多少?
(2)圓環(huán)將要開始滑動時,重物G的質(zhì)量是多少?
(3)角φ多大?
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【題目】某物體A靜止于水平地面上,它與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,若給物體A一個水平向右的初速度v0=10 m/s,g=10 m/s2。求:
(1)物體A向右滑行的最大距離;
(2)若物體A右方x0=12 m處有一輛汽車B,在物體A獲得初速度v0的同時,汽車B從靜止開始以a=2 m/s2的加速度向右運動,通過計算說明物體A能否撞上汽車B。
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【題目】如圖所示,坐標(biāo)空間中有場強為E=100 N/C的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B=10-3T的勻強磁場,y軸為兩種場的分界面,圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界,現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標(biāo)位置(-1,0)處,以初速度vo=105 m/s沿x軸正方向開始運動,且已知帶電粒子的比荷= 108 C/kg,粒子的重力忽略不計,則:
(1)求帶電粒子進入磁場的速度大。
(2)為使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中,求磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件
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【題目】一直升機以5.0 m/s的速度豎直上升,某時刻從飛機上釋放一物塊,經(jīng)2.0 s落到地面上,不計空氣阻力,g取10 m/s2,求:
(1)物塊落到地面時的速度大。
(2)物塊在2.0 s內(nèi)通過的路程;
(3)物塊釋放時距地面的高度。
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【題目】如圖所示,在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點電荷a(圖中未畫出),與a帶同種電荷的質(zhì)點b僅在a的庫侖力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M點運動到N點,到N點時速度大小為v,且v<v0,則下列說法錯誤的是( )
A. a電荷一定在虛線MP下方
B. b電荷在M點、N點的加速度大小可能相等
C. b電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能
D. b電荷從M點到N點的過程中,a電荷對其做的總功為負(fù)值
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【題目】某同學(xué)在“用打點計時器測速度”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個測量點。其相鄰點間的距離如圖所示,每兩個相鄰的測量點之間的時間間隔為,完成下面問題。
(1)根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以直接得到的物理量是
A.時間間隔 | B.加速度 |
C.瞬時速度 | D.平均速度 |
(2)根據(jù)紙帶上各個測量點間的距離,某同學(xué)已將1、2、3、5點對應(yīng)的時刻的瞬時速度進行計算
并填入表中,請你將4點對應(yīng)的時刻的瞬時速度填入表中;(要求保留3位有效數(shù)字)
瞬時速度 | v1 | v2 | v3 | v4 | v5 |
數(shù)值(m/s) | 0.165 | 0.214 | 0.263 | 0.363 |
(3)在圖所示的直角坐標(biāo)系中畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線。
(4)由圖像求出小車的加速度
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【題目】某同學(xué)用圖甲所示裝置測定重力加速度.(已知打點頻率為50 Hz)
(1)實驗時下面步驟的先后順序是________.
A.釋放紙帶 B.打開打點計時器
(2)打出的紙帶如圖乙所示,可以判斷實驗時重物連接在紙帶的_____(填“左”或“右”)端.
(3)圖乙中是連續(xù)的幾個計時點,每個計時點到0點的距離d如下表所示:
根據(jù)這些數(shù)據(jù)可求出重力加速度的測量值為________.(保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,M為一線圈電阻r1=0.4Ω的電動機,R=24Ω,電源電動勢E=40V.當(dāng)S斷開時,理想電流表的示數(shù)I1=1.6A,當(dāng)開關(guān)S閉合時,理想電流表的示數(shù)為I2=4.0A,求:
(1)電源內(nèi)阻r;
(2)開關(guān)S閉合時,通過電阻R的電流;
(3)開關(guān)S閉合時,電動機輸入功率和輸出功率。
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