【題目】如圖所示,在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中有一粒子源,粒子源從O點在紙面內(nèi)均勻地向各個方向同時發(fā)射速率為v的帶電粒子(質(zhì)量為m,電荷量為+q)、PQ是在紙面內(nèi)垂直磁場放置的擋板(厚度不計,長度足夠),擋板的P端與O點的連線與擋板垂直,距離為,且粒子打在擋板兩側(cè)都會被吸收,不計帶電粒子的重力與粒子間的相互作用,磁場分布足夠大,求:
(1)水平向右出射的粒子所打擋板位置和P點的距離L;
(2)打在擋板右側(cè)的粒子在磁場中運動時間的最大差值Δt;
(3)能打在擋板上的粒子占所有粒子的比率η.
【答案】(1)L=(2)(3)
【解析】
(1)由向心力公式得
qvB=m
解得
r=
因為OP=r,則水平向右出射的粒子運動軌跡恰好與擋板相切,運動軌跡如圖甲所示,設(shè)此時打在擋板上的點為A,A點與P點間距離L=
(2)粒子在磁場中運動周期
當(dāng)粒子擦著最下端P點,打到擋板右側(cè)最遠(yuǎn)處B點,軌跡如圖乙所示,弧線圓心角,
此時有最短運動時間
當(dāng)粒子從右側(cè)恰好打在P點時,軌跡如圖丙所示,弧線圓心角,
此時有最長運動時間
最長時間與最短時間的差值
Δt=t2-t1=
(3)圖甲、圖丙所示軌跡對應(yīng)的出射方向之間的粒子都能打在板上,粒子出射速度方向能變化的角度為α=,
打到板上的粒子占所有粒子的比率為
η==
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【題目】某同學(xué)利用如圖所示的裝置測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒灢襟E如下:
A.按裝置圖安裝好實驗裝置;
B.用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d;
C.用米尺測量懸線的長度L;
D.讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動。當(dāng)小球經(jīng)過最低點時開始計時,并計數(shù)為0,此后小球每經(jīng)過最低點一次,依次計數(shù)1、2、3……。當(dāng)數(shù)到20時,停止計時,測得時間為t;
E.多次改變懸線長度,對應(yīng)每個懸線長度,都重復(fù)實驗步驟C、D;
F.計算出每個懸線長度對應(yīng)的t2;
G.以t2為縱坐標(biāo)、L為橫坐標(biāo),作出t2-L圖線。
結(jié)合上述實驗,完成下列任務(wù):
(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量小球的直徑。某次測量的示數(shù)如下圖所示,讀出小球直徑d的值為______cm。
(2)該同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用計算機作出t2–L圖線如圖所示。根據(jù)圖線擬合得到方程t2=403.3L+1.63。由此可以得出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=__________ m/s2。(取π2= 9.86,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
(3)從理論上分析圖線沒有過坐標(biāo)原點的原因,下列分析正確的是(_____)
A.不應(yīng)在小球經(jīng)過最低點時開始計時,應(yīng)該在小球運動到最高點開始計時;
B.開始計時后,不應(yīng)記錄小球經(jīng)過最低點的次數(shù),而應(yīng)記錄小球做全振動的次數(shù);
C.不應(yīng)作t2–L圖線,而應(yīng)作t2–(L+d)圖線;
D.不應(yīng)作t2–L圖線,而應(yīng)作t –L圖線。
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【題目】在豎直墻壁上懸掛一鏢靶,某人站在離墻壁一定距離的某處,先后將兩只飛鏢A、B由同一位置水平擲出,兩只飛鏢落在靶上的狀態(tài)如圖所示(側(cè)視圖),若不計空氣阻力,下列說法中正確的是( )
A. A、B兩鏢在空中運動時間相同
B. B鏢擲出時的初速度比A鏢擲出時的初速度小
C. A、B鏢的速度變化方向可能不同
D. A鏢的質(zhì)量一定比B鏢的質(zhì)量小
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【題目】現(xiàn)有一臺老式電視機,其顯像管示意圖如圖所示,發(fā)現(xiàn)其電視畫面的幅度偏小,請你根據(jù)近期所學(xué)物理知識分析,引起該故障的原因可能是
A.偏轉(zhuǎn)線圈匝間短路,線圈匝數(shù)減少
B.偏轉(zhuǎn)線圈的電流減小,偏轉(zhuǎn)磁場減弱
C.加速電場的電壓過高,電子的速率偏大
D.電子槍發(fā)射能力減弱,打到屏幕上的電子數(shù)減少
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【題目】如圖所示的裝置,左半部為速度選擇器,右半部為勻強的偏轉(zhuǎn)磁場.一束同位素離子(質(zhì)量為m,電荷量為+q)流從狹縫S1射入速度選擇器,速度大小為v0的離子能夠沿直線通過速度選擇器并從狹縫S2射出,立即沿水平方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場,最后打在照相底片D上的A點處.已知A點與狹縫S2的水平間距為,照相底片D與狹縫S1、S2的連線平行且距離為L,忽略重力的影響.則
(1)設(shè)速度選擇器內(nèi)部存在的勻強電場場強大小為E0,勻強磁場磁感應(yīng)強度大小為B0,求E0∶B0;
(2)求偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向;
(3)若將右半部的偏轉(zhuǎn)磁場換成方向豎直向下的勻強電場,要求同位素離子仍然打到A點處,求離子分別在磁場中和在電場中從狹縫S2運動到A點處所用時間之比t1∶t2.
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【題目】一個電子只在電場力作用下從a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示,圖中一組平行實線可能是電場線也可能是等勢面,下列說法中正確的是
A. 如果實線是電場線,則a點的電勢比b點的電勢高
B. 如果實線是等勢面,則a點的電勢比b點的電勢低
C. 如果實線是電場線,則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大
D. 如果實線是等勢面,則電子在a點的電勢能比在b點的電勢能大
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【題目】如圖所示的電路可以用來“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”。干電池、開關(guān)、線圈A、滑動變阻器串聯(lián)成一個電路,電流計、線圈B串聯(lián)成另一個電路。線圈A、B套在同一個閉合鐵芯上,且它們的匝數(shù)足夠多。從開關(guān)閉合時開始計時,流經(jīng)電流計的電流大小i隨時間t變化的圖象是
A. B. C. D.
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【題目】如圖,兩個滑塊A和B的質(zhì)量分別為mA=1 kg和mB=5 kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端,兩者與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1=0.5;木板的質(zhì)量為m=4 kg,與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.1。某時刻A、B兩滑塊開始相向滑動,初速度大小均為v0=3 m/s。A、B相遇時,A與木板恰好相對靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2。求:
(1)B與木板相對靜止時,木板的速度;
(2)A、B開始運動時,兩者之間的距離。
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【題目】用光電管進(jìn)行光電效應(yīng)實驗中,分別用頻率不同的單色光照射到同種金屬上。下列說法正確的是
A. 頻率較小的入射光,需要經(jīng)過足夠長的時間照射才能發(fā)生光電效應(yīng)
B. 入射光的頻率越大,極限頻率就越大
C. 入射光的頻率越大,遏止電壓就越大
D. 入射光的強度越大,光電子的最大初動能就越大
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