【題目】如圖所示,圓形區(qū)域中,圓心角為30°的扇面MON之外分布著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一質(zhì)量為m,帶電量為-q的粒子,自圓心O點垂直于OM以速度v射入磁場,粒子能兩次經(jīng)過邊界OM,不計粒子重力.
(1)求粒子從射入到第一次穿過邊界ON,在磁場中運動的時間;
(2)求圓形區(qū)域的最小半徑;
(3)若圓形區(qū)域無限大,現(xiàn)保持其它條件不變而將∠MON變?yōu)?/span>10°,粒子射出后穿越磁場邊界的次數(shù).
【答案】(1) (2) (3)15
【解析】(1)由幾何關(guān)系可知,粒子第一次穿過ON,偏轉(zhuǎn)角
時間,其中;
得;
(2)粒子在磁場中運動軌跡如圖
洛倫茲力提供向心力:,得半徑
要保證粒子兩次穿過,磁場最小區(qū)域應(yīng)與粒子圓周運動在點相切.
在中,O1B=2R
在中,
在中,
得
最小半徑
(3)∠MON變?yōu)?/span>10°,首次從ON邊界向下穿出時與之夾角為80°,首次向上穿出OM時與之夾角為70°,每次從邊界向扇面區(qū)穿出,均比上次夾角減小10°,直到向上穿出時,與OM夾角為10°,不再進(jìn)入磁場,故穿越邊界的次數(shù)為15次
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy中,在y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場,MN為電場和磁場的邊界,在y=2d處放置一垂直于y軸的足夠大金屬擋板,帶電粒子打到板上即被吸收,一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子以初速度v0由坐標(biāo)原點O處沿x軸正方向射入電場,已知電場強(qiáng)度大小為,粒子的重力不計。
(1)求粒子第一次進(jìn)入磁場時速度v的大小和方向;
(2)要使粒子不打到擋板上,磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)滿足什么條件?
(3)通過調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,可讓該粒子兩次經(jīng)過磁場后剛好通過x軸上x=4d的點P(圖中未畫出),求此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
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【題目】某實驗小組用圖甲所示的裝置“探究加速度與合外力的關(guān)系”,圖中小車質(zhì)量為M,砂桶和砂的總質(zhì)量為m。實驗中通過改變m來改變小車所受的合外力大小,小車的加速度a可由打點計時器和紙帶測出,繩的拉力F可由彈簧測力計測出,F(xiàn)保持小車質(zhì)量M不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量m,進(jìn)行多次實驗,得到多組a、F值。
(1)為了減小實驗誤差,下列做法正確的是_________
A. 先釋放小車,后接通打點計時器的電源
B. 該實驗不需要平衡小車所受的摩擦力
C. 該實驗砂桶和砂的總質(zhì)量不需要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
D. 滑輪摩擦要足夠小,繩的質(zhì)量要足夠輕
(2)某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線,其中縱軸為小車的加速度大小a,橫軸應(yīng)___________(填選項前的字母)。
A. B. C. D. mg
(3)當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時,圖線將____________(填選項前的字母)。
A. 偏向縱軸 B. 保持原方向不變 C. 偏向橫軸
(4)圖丙為上述實驗中打下的一條紙帶,A、B、C、D、E為選出的五個計數(shù)點,每相鄰兩點間還有四個計時點未畫出,測得,打點計時器的頻率為f,則小車的加速度表達(dá)式為__________(用f、表示)。
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【題目】在學(xué)習(xí)牛頓笫一定律時,我們做了如圖所示的實驗.下列有關(guān)敘述正確的是( )
A. 每次實驗時,小車可以從斜面上的不同位置由靜止開始下滑
B. 實驗表明:小車受到的摩擦力越小,小車運動的距離就越近
C. 實驗中運動的小車會停下來,說明力能改變物體的運動狀態(tài)
D. 根據(jù)甲、乙、丙的實驗現(xiàn)象,就可以直接得出牛頓第一定律
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“驗證機(jī)械能守恒定律”實驗.圖(甲)是打點計時器打出的一條紙帶,選取其中連續(xù)的計時點標(biāo)為A、B、C……G、H、I,對BH段進(jìn)行研究.
(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________.
(2)用刻度尺測量距離時如圖(乙),讀出A、C兩點間距為________cm,B點對應(yīng)的速度vB=________m/s(保留三位有效數(shù)字).
(3)若H點對應(yīng)的速度為vH,重物下落的高度為hBH,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,為完成實驗,要比較與________的大小(用字母表示).
【答案】 0.02 s 5.40 1.35
【解析】試題分析:機(jī)械能守恒定律的條件是只有重力做功,所以本實驗的關(guān)鍵是想法減少重錘受到阻力的影響,減少措施有選取密度大的、質(zhì)量大體積小的重錘;刻度尺的讀數(shù)要注意進(jìn)行估讀,根據(jù)勻變速直線運動中時間中的速度等于該過程中的平均速度,可以求出B點瞬時速度的大;根據(jù)功能關(guān)可知,需要比較哪些物理量.
(1)由可得,紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s;
(2)A、C兩點的距離為C點的刻度值減去A點的刻度值,即AC=5.90-0.50 cm=5.40 cm,B點對應(yīng)的速度為A、C兩點間的平均速度,則有
(3)本實驗需要驗證的是重物自B點至H點,重力勢能的減少量與動能的增量是否相等,即比較,整理得。
【點睛】正確解答實驗問題的前提是明確實驗原理,從實驗原理出發(fā)進(jìn)行分析所需實驗器材、所測數(shù)據(jù)、誤差分析等。
【題型】實驗題
【結(jié)束】
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【題目】圖(a)是測量電源電動勢E和內(nèi)阻r的原理圖.R0=2.5Ω為定值保護(hù)電阻,電流表內(nèi)阻不計,單位長度電阻r0=0.10Ω/cm的電阻絲ac上標(biāo)有長度刻度.
①請根據(jù)原理圖連接圖(b)的實物圖;
②閉合開關(guān)S,記錄ab的長度L和電流表A的示數(shù)I;滑動b點改變ab的長度L,測得6組L和I值,并算出對應(yīng)的值.寫出與L、E、r、R0、r0的關(guān)系式 =_________;
③圖(c)中的“×”是已標(biāo)出的實驗數(shù)據(jù),請作出隨L變化的圖線;
④根據(jù)-L圖線算出電源電動勢E =_____V,內(nèi)阻r =_____Ω.(計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位)
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【題目】亞里士多德(前384—前322年),古希臘斯吉塔拉人,世界古代史上最偉大的哲學(xué)家、科學(xué)家和教育家之一。但由于歷史的局限性,亞里士多德的有些認(rèn)識是錯誤的。為了證明亞里士多德的一個結(jié)論是錯誤的,一位科學(xué)家設(shè)計了一個理想實驗,下圖是這個理想實驗的示意圖。甲圖是將兩個斜面對接,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;圖乙是減小第二個斜面的傾角,小球在這個斜面上幾乎要達(dá)到原來的高度;……。由此得到推論:圖丙中,在沒有摩擦等阻礙時,小球?qū)⒂肋h(yuǎn)運動下去。
設(shè)計這個理想實驗的科學(xué)家是_______,這個理想實驗說明亞里士多德的力是_______物體運動的原因的結(jié)論是錯誤的。
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上,一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上,另一端在力F作用下,以恒定速度v0豎直向下運動.物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角α=45°過程中,繩中拉力對物體做的功為( )
A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02
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【題目】如圖所示,木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F=8 N的力作用下加速度與傾角的關(guān)系.已知物塊的質(zhì)量m=1 kg,通過DIS實驗,描繪出了如圖(b)所示的加速度大小a與傾角θ的關(guān)系圖線(θ<90°).若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力,g取10 m/s2.則下列說法中正確的是( )
A. 由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時,物塊所受摩擦力一定為零
B. 由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時,物塊所受摩擦力一定沿木板向上
C. 根據(jù)題意可以計算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2
D. 根據(jù)題意可以計算當(dāng)θ=45°時,物塊所受摩擦力為Ff=μmgcos 45°=N
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】完成下列關(guān)于打點計時器的問題
(1)運動物體拉動穿過打點計時器的紙帶,紙帶上打下一系列點跡,紙帶上的點跡直接記錄了__
A.物體運動的時間
B.物體的形狀和質(zhì)量
C.物體在不同時刻的速度
D.物體在不同時刻的加速度
(2)電火花打點計時器使用交流__V電源工作,它工作電源的頻率是50Hz,如果用它測量速度時,實驗者不知道工作電源的頻率已變?yōu)?/span>60Hz,而仍按50Hz進(jìn)行計算,這樣算出的速度值與物體速度的真實值相比__(填“偏大”或“偏小”).
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