【題目】如圖所示,扇形區(qū)域AOB內(nèi)存在有垂直平面向內(nèi)的勻強磁場,OA和OB互相垂直是扇形的兩條半徑,長度為R.一個帶電粒子1從A點沿AO方向進入磁場,從B點離開,若與該粒子完全相同的帶電粒子2以同樣的速度從C點平行AO方向進入磁場,C到AO的距離為R/2,則
A. 1粒子從B點離開磁場時,速度方向沿OB方向
B. 粒子帶負電
C. 2粒子仍然從B點離開磁場
D. 兩粒子在磁場中運動時間之比為3:2
【答案】ACD
【解析】
粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,作出粒子的運動軌跡,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識與牛頓第二定律分析答題。
A項:粒子1從A點正對圓心射入,恰從B點射出,粒子在磁場中運動的圓心角為90°,
1粒子從B點離開磁場時,速度方向沿OB方向,故A正確;
B項:帶電粒子從A點沿AO方向進入磁場,從B點離開,那么粒子在A點向右上方偏轉(zhuǎn),則由左手定則可判定:粒子帶正電,故B錯誤;
C項:粒子2從C點沿CD射入其運動軌跡如圖所示,
設(shè)對應(yīng)的圓心為O1,運動軌道半徑也為BO=R,連接O1C、O1B,
O1COB是平行四邊形,O1B=CO,則粒子2一定從B點射出磁場,故C正確;
D項:粒子1的速度偏角,粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角θ1=90°,連接PB,可知P為O1C的中點,
由數(shù)學(xué)知識可知,θ2=∠BO1P=60°,
粒子在磁場中運動的周期: ,兩粒子的周期相等
粒子在磁場中的運動時間 ,運動時間之比:t1:t2=θ1:θ2=90°:60°=3:2,故D正確。
故選:ACD。
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示為研學(xué)小組的同學(xué)們用圓錐擺驗證向心力表達式的實驗情景。將一輕細線上端固定在鐵架臺上,下端懸掛一個質(zhì)量為m的小球,將畫有幾個同心圓周的白紙置于懸點下方的水平平臺上,調(diào)節(jié)細線的長度使小球自然下垂靜止時恰好位于圓心處。用手帶動小球運動使它在放手后恰能在紙面上方沿某個畫好的圓周做勻速圓周運動。調(diào)節(jié)平臺的高度,使紙面貼近小球但不接觸。
(1)若忽略小球運動中受到的阻力,在具體的計算中可將小球視為質(zhì)點,重力加速度為g。
① 小球做圓周運動所需的向心力大小可能等于______(選填選項前的字母)。
A.繩子對球拉力 B.小球自身重力
C.拉力和重力的合力 D.拉力在水平方向的分力
② 在某次實驗中,小球沿半徑為r的圓做勻速圓周運動,用秒表記錄了小球運動n圈的總時間t,則小球做此圓周運動的向心力大小Fn=______(用m、n、t、r及相關(guān)的常量表示)。用刻度尺測得細線上端懸掛點到球心的距離為l,那么對小球進行受力分析可知,小球做此圓周運動所受的合力大小F=_______(用m、l、r及相關(guān)的常量表示)。
③ 保持n的取值不變,用刻度尺測得細線上端懸掛點到畫有圓周紙面的豎直高度為h,改變h和r進行多次實驗,可獲取不同時間t。研學(xué)小組的同學(xué)們根據(jù)小球所受的合力F與向心力Fn大小相等的關(guān)系,畫出了如圖所示的圖像,測得圖線的斜率為k,則由此圖線可知,重力加速度的測量值應(yīng)為__________。
(2)考慮到實驗的環(huán)境、測量條件等實際因素,對于這個驗證性實驗的操作,下列說法中正確的是_______(選填選項前的字母)。
A. 小球質(zhì)量的測量誤差不影響本實驗驗證
B. 小球勻速圓周運動半徑的測量影響本實驗驗證
C. 在其他因素不變的情況下,實驗中細繩與豎直方向的夾角越大,小球做圓周運動的線速度越大
D. 在細繩與豎直方向的夾角保持不變的情況下,實驗中細繩越長,小球做圓周運動的線速度越大
(3)在考慮到有空氣阻力的影響下,上述實驗中小球運動起來后,經(jīng)過比較長的時間,會發(fā)現(xiàn)其半徑越來越小,足夠長時間后,小球會停止在懸點正下方。這與無動力人造地球衛(wèi)星在微薄阻力下的運動有很多類似。若小球和衛(wèi)星在每轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)半徑變化均可忽略,即每一周都可視為勻速圓周運動,請對小球和衛(wèi)星運動的周期變化情況進行分析與比較_____。
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【題目】在光滑的水平面上,兩個小車A和B之間用輕質(zhì)彈簧相連,它們以共同的速度v0向右勻速運動,A、B的質(zhì)量分別為m和2m.有一質(zhì)量為m的黏性物體C從高處自由落下,正好落在A車上,并與之粘在一起,在以后的運動過程中,輕質(zhì)彈簧獲得的最大彈性勢能為Ep1;如果黏性物體C不是落在A車上,而是落在B車上,其他條件不變,在以后的運動過程中,輕質(zhì)彈簧獲得的最大彈性勢能為Ep2,則Ep1∶Ep2為( )
A.1∶3B.3∶1C.1∶1D. ∶1
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m、電量大小為q的帶正電小球,從水平向右的勻強電場中的O點以速度v沿與場強方向成37°角射入電場中,油滴運動到最高點時速度大小也是v,已知重力加速度為g,下列說法正確的是( )(sin37°=0.6 cos37°=0.8)
A.最高點可能在O點的正上方
B.勻強電場的電場強度為E=mg/3q
C.O點與最高點之間的電勢差可能為零
D.勻強電場的電場強度為E=mg/4q
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【題目】一小球從地面豎直上拋,到最高點后又落回地面,小球運動過程中所受空氣阻力大小恒定,取豎直向上為正方向。下列關(guān)于小球運動的速度v、加速度a、動能Ek、機械能E隨時間t或路程x變化的圖象中正確是( 。
A.B.
C.D.
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【題目】某學(xué)校實驗室購買了一卷表面有很薄絕緣層的鎳鉻合金絲,該校的興趣小組同學(xué)想通過實驗來測算合金絲的長度。已知該鎳鉻合金絲的電阻率Ω·m,測量選用的器材有多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、螺旋測微器、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。
(1)實驗前先使用多用電表粗測合金絲的電阻
①機械調(diào)零后,選擇旋鈕指向電阻擋“×10”位置,將紅、黑表筆分別插入多用電表的對應(yīng)插孔,將兩表筆短接,調(diào)節(jié)__________(填“S”或“T”)進行歐姆調(diào)零,使指針指到“電阻擋”零刻度。
②把紅、黑表筆分別與鎳銘合金絲的兩端(已刮去絕緣漆)相接,發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小,應(yīng)選擇倍率為__________(填“×100”或“×1”)的擋位,再將兩表筆短接重新進行歐姆調(diào)零。
③把紅、黑表筆分別與鎳銘合金絲的兩端相接,多用電表的示數(shù)如圖甲所示,則該合金絲的電阻約為__________Ω。
(2)使用螺旋測微器測量鎳鉻合金絲的直徑d,示數(shù)如圖乙所示,則鎳鉻合金絲的直徑d=________mm。
(3)為了更準確地測量鎳鉻合金絲電阻,減少實驗誤差,并獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍,選擇如圖丙所示的電路進行測量,測量電壓表示數(shù)為U,電流表的示數(shù)為I。不計合金絲絕緣漆的厚度,鎳鉻合金絲的長度的表達式L=__________(用U、I、ρ、d表示)。
(4)利用記錄的多組電壓U和電流值I的數(shù)據(jù),繪制出如圖丁所示的U-I圖像?蓽y出鎳鉻合金絲的長度L=_________m。(保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】如圖所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像,下面結(jié)論正確的是( )
A. 電源的電動勢為6.0 V
B. 電源的內(nèi)阻為12 Ω
C. 電源的短路電流為0.5 A
D. 電流為0.3 A時的外電阻是12 Ω
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【題目】磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,水平面內(nèi)有一根彎成的金屬線POQ,其所在平面與磁場垂直,如圖所示,光滑長直導(dǎo)線MN與金屬線緊密接觸,起始時,且MN⊥OQ,所有導(dǎo)線單位長度電阻均為r,當MN以速度v,平行于OQ向右勻速滑動時,求:
(1)閉合電路aOb中感應(yīng)電流的大小和方向;
(2)驅(qū)使MN作勻速運動的外力隨時間變化的規(guī)律;
(3)整個回路上產(chǎn)生的熱功率隨時間變化的規(guī)律。
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【題目】如圖,沿東西方向站立的兩同學(xué)(左西右東)做“搖繩發(fā)電”實驗:把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個靈敏電流計(零刻度在表盤中央)的兩個接線柱上,形成閉合回路,然后迅速搖動MN這段“繩”。假設(shè)圖M中情景發(fā)生在赤道,則下列說法正確的是
A. 當“繩”搖到最高點時,“繩”中電流最大
B. 當“繩”搖到最低點時,“繩”受到的安培力最大
C. 當“繩”向下運動時,N點電勢比M點電勢高
D. 搖“繩”過程中,靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向不變
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