【題目】如圖所示,兩塊平行金屬板PQ、MN豎直放置,板面與紙面垂直,在平行板右側上方的正三角形ABC區(qū)域內存在著垂直紙面的勻強磁場,P、M、A在一條直線上,B、M、N在一條直線上,三角形底邊BC與PA平行,BM=L,一個質量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度沿平行極板方向射入電場,若在兩板之間加一水平向右的勻強電場,電場強度為E,粒子離開電場后垂直AB邊從AB邊中點D點進入磁場,并垂直AC邊射出,不計粒子的重力,求:
(1)粒子進入磁場時的速度大小及粒子在兩極板間運動的時間;
(2)三角形區(qū)域內磁感應強度;
(3)若三角形區(qū)域內的磁場變?yōu)榉捶较,要使粒子進入磁場區(qū)域后能從AB邊射出,求此磁感應強度大小的范圍。
【答案】(1)2v0 (2) ,方向垂直紙面向外(3)
【解析】
(1)粒子垂直AB邊進入磁場,根據速度的合成與分解求出粒子進入磁場時的速度大。涣W釉趦蓸O板間做類平拋運動,應用類平拋運動規(guī)律可以求出粒子在極板間的運動時間。
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,根據題意求出粒子軌道半徑,然后應用牛頓第二定律求出磁感應強度。
(3)粒子運動軌跡與BC邊相切時粒子恰好從AB邊射出,此時磁感應強度最小,求出粒子軌道半徑,應用牛頓第二定律求出最小磁感應強度。
(1)粒子垂直AB邊進入磁場,粒子進入磁場時的速度:v==2v0,
由,
解得;
(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,運動軌跡如圖所示:由幾何知識得可知:,
粒子軌道半徑:,
由牛頓第二定律得:qvB=m,
解得:,
由左手定則可知,磁場方向:垂直于紙面向外;
(3)磁場反向后,磁場方向垂直于紙面向里,粒子運動軌跡與BC相切時磁感應強度最小,粒子運動軌跡如圖所示:
由幾何知識得:,
解得:,
粒子做圓周運動,洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得:qvB′=m
解得: ;
則此磁感應強度大小的范圍為:
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【題目】如圖是通過變壓器降壓給用戶供電的示意圖.負載變化時變壓器輸入電壓保持不變.輸出電壓通過輸電線輸送給用戶,輸電線的電阻用R0表示,開關S閉合后,相當于接入電路中工作的用電器增加。變壓器可視為理想變壓器,則開關S閉合后,以下說法正確的是
A. 變壓器的輸入功率減小
B. 電表V1示數與V2示數的比值不變
C. 輸電線的電阻R0消耗的功率增大
D. 流過電阻R1的電流增大
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【題目】某同學用圖甲所示的裝置測量木塊與水平傳送帶之間的動摩擦因數μ,跨過定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧秤相連,滑輪和木塊間的細線保持水平,在木塊上方放置砝碼,讓傳送帶順時針運行,木塊靜止后,讀出彈簧秤的示數F,可測得木塊受到的滑動摩擦力大小。
(1)放一個砝碼時,彈簧秤的示數如圖甲所示,其讀數為___________N。
(2)增加砝碼個數,重復上述實驗,作出示數F與砆碼個數n的關系圖象如圖乙所示,已知每個砝碼的質量均為50g,重力加速度大小為9.80m/s2,可求得μ=___________(結果保留2位有效數字);由上述信息___________(選填“能”或“不能”)求出木塊的質量。
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【題目】在衛(wèi)生大掃除中,某同學用拖把拖地,沿推桿方向對拖把施加推力F,如圖所示,此時推力與水平方向的夾角為θ,且拖把剛好做勻速直線運動。從某時刻開始保持力F的大小不變,減小F與水平方向的夾角θ,則
A. 拖把將做減速運動
B. 拖把繼續(xù)做勻速運動
C. 地面對拖把的支持力FN變小
D. 若減小θ的同時減小F,拖把一定做加速運動
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【題目】如圖所示,與水面平行的單色細燈管AB在水面下方h=m處,燈管長度L=1m。由B點發(fā)出的某條光線射到水面時入射角為37°,其折射光線與水面夾角也為37°,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(i)水對此單色光的折射率n;
(ii)水面上有光線射出的區(qū)域面積S。
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【題目】為測定某電子元件的電阻,實驗室提供了如下器材:
待測電阻Rx(阻值約為3Ω)
電流表A1(量程0.6A,內阻r1=1Ω)
電流表A2(量程3.0A,內阻r2約為0.5Ω)
滑動變阻器R1(010Ω)
滑動變阻器R2(0lkΩ)
定值電阻R3=10Ω
電源(電動勢約為9V,內阻可忽略不計)
開關S,導線若干
(1)某同學設計了測量Rx的一種實驗電路原理圖如圖所示,為了較準確的測量待測電阻的阻值,X處的電流表應選用____________,滑動變阻器應選用____________;(用相關物理量的符號表示)
(2)若實驗中測得電流表X示數為I1,電流表Y示數為I2,則待測電阻Rx=____________。(用相關物理量的符號表示)
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【題目】在赤道附近水平放置一根長為L的直導線,導線中通有恒定電流I,地磁場在赤道的磁感應強度為B,若不考慮地磁偏角的影響,那么地磁場對該導線的作用力大小和方向可能是
A. ,豎直向下
B. ,水平向西
C. 2BIL,水平向西
D. 2BIL,豎直向下
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【題目】2018年12月12日,在北京飛控中心工作人員的精密控制下,嫦娥四號開始實施近月制動,成功進入環(huán)月圓軌道工。12月30日成功實施變軌,進入橢圓著陸軌道Ⅱ,為下一步月面軟著陸做準備。如圖所示B為近月點,A為遠月點,關于嫦娥四號衛(wèi)星,下列說法正確的是
A. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ上A點的加速度大于在B點的加速度
B. 衛(wèi)星沿軌道I運動的過程中,衛(wèi)星中的科考儀器處于超重狀態(tài)
C. 衛(wèi)星從軌道I變軌到軌道Ⅱ,機械能增加
D. 衛(wèi)星在軌道Ⅱ經過A點時的動能小于在軌道Ⅱ經過B點時的動能
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【題目】將一帶正電的粒子從電場中的O點由靜止釋放,該粒子僅在電場力作用下沿直線運動,依次經過電場中的A、B兩點,其速度v隨位移x的變化規(guī)律如圖。則
A. A點的電場強度小于B點的電場強度
B. 粒子在A點的電勢能小于粒子在B點的電勢能
C. A點的電勢比B點的電勢高
D. OA之間的電勢差等于AB之間的電勢差
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