【題目】如圖所示,水平光滑直角坐標系xOy,y>0區(qū)域有豎直向上的勻強磁場,x>0,y<0區(qū)域有平行于xOy平面且沿y軸負方向的勻強電場,一個質(zhì)量為m、帶電荷量為-q的金屬小球甲,從P點(0,-d)沿x軸正方向以速度v0垂直射入勻強電場,經(jīng)x軸上Q點(d,0)進入勻強磁場,小球甲經(jīng)過y軸上的C點(沒畫出)時速度方向沿x軸負方向。求:
(1)勻強電場的電場強度E及勻強磁場的磁感應強度B;
(2)小球甲從P點到C點的運動時間t;
(3)若在xOy坐標系中y>0區(qū)域內(nèi)某點M,放置與甲球完全一樣的金屬小球乙,乙球帶電荷量為+2q,甲、乙發(fā)生碰撞,兩球碰撞時間極短,兩球相碰后粘在一起運動,恰好與y軸只有一個交點N,則M、N兩點的坐標。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】
在電場中做類平拋運動,在磁場中做圓周運動,結合相關規(guī)律進行求解;
甲、乙兩球相碰動量守恒,電量先中和后均分,然后在討論在第一象限或第二象限,結合圓周運動以及幾何知識進行求解即可;
(1)甲球運動軌跡如圖:
電場中做類平拋運動:
軸方向: 則: 軸方向:
電場強度:
則:
洛倫茲力提供向心力:
幾何關系:
磁感應強度:
(2) 甲球時間:
時間:
(3)甲、乙兩球相碰動量守恒,運動如圖所示:
電荷量,,運動半徑:
碰后兩小球一起運動軌跡恰好與軸一個交點N,說明軌跡圓與軸相切,M點可能在第一象限,也可能在第二象限
若M在第一象限,幾何關系:,
M的橫坐標:
M的縱坐標:
M點坐標:
若M在第二象限,運動軌跡如圖所示:
同理M的坐標
兩種情況N的坐標一樣,
N點坐標為
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【題目】某同學設計了如圖所示的實驗電路測量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻,實驗室提供的器材有:兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動觸頭P、開關、靈敏電流計(靈敏電流計的零刻度在表盤正中央)、待測電壓表、導線。他進行了下列實驗操作:
(1)按原理如圖將如圖所示的實物圖連接成完整電路,請你幫他完成實物連線_______;
(2)先將電阻箱的阻值調(diào)至最大,將滑動觸頭P移至電阻絲的正中間位置;
(3)閉合開關K,將電阻箱的阻值逐漸減小,當電阻箱的阻值為R0時,靈敏電流計示數(shù)為0,可知電壓表內(nèi)阻RV=_____;
(IV)將電阻箱的阻值調(diào)至0,將cd導線斷開,然后將滑動觸頭P移至最左端。此時電壓表的示數(shù)為U,靈敏電流計的示數(shù)為I,則電阻絲的電阻為_____,測得的電阻值_____(填“偏大”“偏小”或“準確”)。
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【題目】下列說法正確的是______
A.赫茲預言了電磁波的存在并用實驗加以證實
B.在高速運運的火箭上的人認為火箭的長度并沒有改變
C.與平面鏡相比,全反射棱鏡的反射率高,幾乎可達100
D.單擺在驅(qū)動力作用下做受迫振動,其振動周期與單擺的擺長無關
E.在磨制各種鏡面或其他精密的光學平面時,可以用衍射法檢查平面的平整程度
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【題目】某物理課外小組利用如圖甲所示的裝置探究加速度與合外力、質(zhì)量之間的關系。
(1)以下實驗操作正確的是___________。(填正確答案標號)
A.將木板不帶滑輪的一端適當墊高,把懸掛了沙桶的細繩系在小車上,讓小車拉著穿過打點計時器的紙帶勻速運動
B.沙和沙桶的質(zhì)量遠遠小于小車的質(zhì)量
C.每次改變拉力或小車質(zhì)量后,需重新平衡摩擦力
D.先接通電源后釋放小車
(2)如圖乙所示是實驗中打出的一條紙帶,相鄰計數(shù)點間還有四個點,所用交變電源的頻率為50Hz,量出各計數(shù)點與O點之間的距離分別為:OA=2.40cm,OB=5.2lcm,OC=8.45cm,OD=12.09cm。則打點計時器打下B點的瞬時速度vB=___________m/s,該小車運動的加速度a=___________m/s2。(結果均保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd,e是ad的中點,f是cd的中點,如果在a點沿對角線方向以速度v射入一帶負電的粒子,恰好從e點射出,則( )
A. 如果粒子的速度增大為原來的二倍,將從f點射出
B. 如果粒子的速度增大為原來的三倍,將從f點射出
C. 如果粒子的速度不變,磁場的磁感應強度變?yōu)樵瓉淼亩,將?/span>d點射出
D. 只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時,從f點射出所用時間最短
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【題目】小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而變大,某同學利用實驗探究這一現(xiàn)象.所提供的器材有:
A.電流表(A1) 量程0-0.6 A,內(nèi)阻約0.125 Ω
B.電流表(A2) 量程0-3 A,內(nèi)阻約0.025 Ω
C.電壓表(V1) 量程0-3 V,內(nèi)阻約3 kΩ
D.電壓表(V2) 量程0-15 V,內(nèi)阻約15 kΩ
E.滑動變阻器(R1) 總阻值約10 Ω
F.滑動變阻器(R2) 總阻值約200 Ω
G.電池(E) 電動勢3.0 V,內(nèi)阻很小
H.導線若干,開關K
該同學選擇儀器,設計電路并進行實驗,通過實驗得到如下數(shù)據(jù):
(1)請你推測該同學選擇的器材是:電流表為______,電壓表為______,滑動變阻器為______(以上均填寫器材前面字母).
(2)請你推測該同學設計的實驗電路圖并畫在圖甲的方框中______.
(3)若將該小燈泡直接接在電動勢是 1.5 V,內(nèi)阻是 2.0 Ω的電池兩端,小燈泡的實際功率為______W.
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【題目】在公園里我們經(jīng)常可以看到大人和小孩都喜歡玩的一種游戲——“套圈”,如圖所示是“套圈”游戲的場景。假設某小孩和大人從同一條豎直線上距離地面的不同高度處分別水平拋出兩個小圓環(huán)大人拋出圓環(huán)時的高度為小孩拋出圓環(huán)高度的倍,結果恰好都套中地面上同一物體。不計空氣阻力,則大人和小孩所拋出的圓環(huán)
A. 運動時間之比為9︰4
B. 速度變化率之比為4︰9
C. 水平初速度之比為2︰3
D. 落地時速度之比為3︰2
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【題目】某同學設計了一個前進中的發(fā)電測速裝置,如圖所示。自行車的圓形金屬盤后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中,后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動時,可等效成一導體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動。已知磁感應強度B=0.5T,圓盤半徑r=0.3m,圓盤電阻不計。導線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連,導線兩端a、b間接一阻值R=10的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動時,用電壓表測得a、b間電壓U=0.6V。則可知( )
A. 自行車勻速行駛時產(chǎn)生的是交流電B. 與a連接的是電壓表的負接線柱
C. 自行車車輪邊緣線速度是8m/sD. 圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘的過程中產(chǎn)生了0.36J的電能
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【題目】如圖所示,是靜電場的一部分電場線的分布情況,則下列說法正確的是()
A. 這個電場可能是負點電荷的電場
B. 點電荷q在A點處受到的電場力比在B點所受到的電場力大
C. 負電荷在B點處受到的電場力的方向與B點切線方向相同
D. 點電荷q在A點處的瞬時加速度比在B點處瞬時加速度小(不計重力)
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