【題目】如圖,矩形abcd區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,ab邊長為3L,bc邊足夠長。厚度不計(jì)的擋板MN長為5L,平行bc邊放置在磁場中,與bc邊相距L,左端與ab邊也相距L。質(zhì)量為m、電荷量為e的電子,由靜止開始經(jīng)電場加速后沿ab邊進(jìn)入磁場區(qū)域,電子與擋板碰撞后完全被吸收并導(dǎo)走。
(1)如果加速電壓控制在一定范圍內(nèi),能保證在這個電壓范圍內(nèi)加速的電子進(jìn)入磁場后在磁場中運(yùn)動時(shí)間都相同。求這個加速電壓U的范圍。
(2)調(diào)節(jié)加速電壓,使電子能落在擋板上表面,求電子落在擋板上表面的最大寬度
【答案】(1)(2)
【解析】
試題分析:(1)只要電子從ad邊離開磁場,其運(yùn)動的軌跡為半圓,運(yùn)動時(shí)間相同,都為,當(dāng)墊子與擋板下表面相切時(shí),軌跡的半徑,圓心為,如圖所示,要使墊子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間相等,必須滿足:①
根據(jù)牛頓第二定律②
根據(jù)動能定理:③
聯(lián)立解得④(取等號也可)
若墊子恰好能繞過擋板最后段從ad邊離開磁場,設(shè)其軌跡的半徑為,根據(jù)幾何關(guān)系可得⑤
解得⑥,即電子將從bc邊出去了,即電子不可能繞過擋板最右端N點(diǎn)從ad邊離開磁場,所以,使得電子在磁場中運(yùn)動時(shí)間相同的電壓的取值范圍是
(2)電子能打到擋板上表面必須滿足一下要求:
(i)電子能通過M點(diǎn)邊緣,設(shè)其對應(yīng)的半徑為,圓心為,打在上板的C點(diǎn),
則有:⑧,⑨
(ii)電子不能從bc邊射出,設(shè)電子軌跡與bc邊相切時(shí)的半徑為,圓心為,打在上板的D點(diǎn),則有:,
所以
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻r=1Ω.D為直流電動機(jī),其電樞線圈電阻R=2Ω,限流電阻R′=3Ω.當(dāng)電動機(jī)正常工作時(shí),電壓表示數(shù)為0.3V.求:
(1)通過電動機(jī)的電流是多大?
(2)電動機(jī)輸入的電功率、轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康墓β屎洼敵鰴C(jī)械功率各是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】明朝謝肇淛的《五雜組》中記載:“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè),議欲正之,非萬緡不可。一游僧見之,曰:無煩也,我能正之。”游僧每天將木楔從塔身傾斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去,經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形,木楔的頂角為θ,現(xiàn)在木楔背上加一力F,方向如圖所示,木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN,則
A. 若F一定,θ大時(shí)大
B. 若F一定,θ小時(shí)大
C. 若θ一定,F大時(shí)大
D. 若θ一定,F小時(shí)大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】雙流中學(xué)一研究性學(xué)習(xí)小組欲通過測定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ωm,如圖1所示為該組同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極。溆嗨拿嬗山^緣材料制成,左右兩側(cè)帶有接線柱.容器內(nèi)表面長a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm,將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:
(1)分別用多用電表歐姆擋的“×l00”、“×1K”兩檔粗測水樣的電阻值時(shí),表盤上指針如圖2所示,則所測水樣的電阻約為_________Ω.
(2)為更精確地測量所取水樣的電阻,該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材;
A.電流表(量程6mA,電阻RA為20Ω) B.電壓表(量程15V電阻Rv約為10kΩ)
C.滑動變阻器(0-20Ω,額定電流1A) D.電源(12V內(nèi)阻約10Ω)
E.開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請?jiān)趫D3的實(shí)物圖中完成電路連接.
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),測得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動變阻器,重復(fù)上述測量步驟,得出一系列數(shù)據(jù)如表所示,請?jiān)趫D4的坐標(biāo)紙中作出U-I關(guān)系圖線.
(4)由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為_________Ωm,據(jù)此可知,所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上__________(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】細(xì)管AB內(nèi)壁光滑、厚度不計(jì),加工成如圖所示形狀,長L=0.8m的BD段固定在豎直平面內(nèi),其B端與半徑R=0.4m的光滑圓弧軌道 平滑連接,CD段是半徑R=0.4m的1/4圓弧,AC段在水平面上,與長S=1.25m、動摩擦因數(shù)μ=0.25的水平軌道AQ平滑相連,管中有兩個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a、b,ma=3mb.開始b球靜止,a球以速度v向右運(yùn)動,與b球發(fā)生彈性碰撞之后,b球能夠越過軌道最高點(diǎn)P,a球能滑出AQ.(重力加速度g取10m/s2, ).求:
①若v=4m/s,碰后b球的速度大小;
②若v未知,碰后a球的最大速度;
③若v未知,v的取值范圍
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A、B兩個點(diǎn)電荷在真空中產(chǎn)生電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖所示.圖中C點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),MN為兩點(diǎn)電荷連線的中垂線,D為中垂線上的一點(diǎn),電場線的分布關(guān)于MN左右對稱.則下列說法中正確的( )
A. 這兩個點(diǎn)電荷一定是等量異種電荷
B. 這兩個點(diǎn)電荷一定是等量同種電荷
C. 把某正電荷從C點(diǎn)移到D點(diǎn)所受電場力方向不變
D. C點(diǎn)的電場強(qiáng)度可能比D點(diǎn)的電場強(qiáng)度小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上有大小相同的A、B兩球沿同一直線上運(yùn)動。兩球的質(zhì)量關(guān)系為mB= 2mA,規(guī)定向右為正方向,兩球的動量均為5kg·m/s,運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞,碰撞后A球的動量變化量為-3 kg·m/s,則
A. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:2
B. 右方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:4
C. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:2
D. 左方是A球,碰撞后A、B兩球速度大小之比為1:4
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2016年共享單車忽如一夜春風(fēng)出現(xiàn)在大城市的街頭巷尾,方便了百姓的環(huán)保出行。雨天遇到泥濘之路時(shí),在自行車的后輪輪胎上常會粘附一些泥巴,行駛時(shí)感覺很“沉重”。如果將自行車后輪撐起,使后輪離開地面而懸空,然后用手勻速搖腳踏板,使后輪飛速轉(zhuǎn)動,泥巴就被甩下來,如圖所示,圖中a、b為后輪輪胎邊緣上的最高點(diǎn)與最低點(diǎn),c、d為飛輪邊緣上的兩點(diǎn),則下列說法正確的是( )
A. a點(diǎn)的角速度大于d點(diǎn)的角速度
B. 后輪邊緣a、b兩點(diǎn)線速度相同
C. 泥巴在圖中的b點(diǎn)比在a點(diǎn)更容易被甩下來
D. 飛輪上c、d兩點(diǎn)的向心加速度相同
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【題目】用下列器材組裝成一個電路,既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r,又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線.
A.電壓表V1(量程6V、內(nèi)阻很大)
B.電壓表V2(量程3V、內(nèi)阻很大)
C.電流表A(量程3A、內(nèi)阻很小)
D.滑動變阻器R(最大阻值10Ω、額定電流4A)
E.小燈泡(2A、5W)
F.電池組(電動勢E、內(nèi)阻r)
G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值,多次測量后發(fā)現(xiàn):若電壓表V1的示數(shù)增大,則電壓表V2的示數(shù)減小.
(1)請將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在右圖虛線方框中補(bǔ)充完整_________
(2)每一次操作后,同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù),組成兩個坐標(biāo)點(diǎn)(I1,U1)、(I1、U2),標(biāo)到U-I坐標(biāo)中,經(jīng)過多次測量,最后描繪出兩條圖線,如圖所示,則電池組的電動勢E=________V、內(nèi)阻r=________Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)在U-I坐標(biāo)中兩條圖線在P點(diǎn)相交,此時(shí)滑動變阻器連入電路的阻值應(yīng)為________Ω.
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