【題目】如圖甲所示,粒子源靠近水平極板M、N的M板,N板下方有一對長為L,間距為d=1.5L的豎直極板P、Q,再下方區(qū)域存在著垂直于紙面的勻強磁場,磁場上邊界的部分放有感光膠片。水平極板M、N中間開有小孔,兩小孔的連線為豎直極板P、Q的中線,與磁場上邊界的交點為O。水平極板M、N之間的電壓為;豎直極板P、Q之間的電壓隨時間t變化的圖像如圖乙所示;磁場的磁感強度。粒子源連續(xù)釋放初速度不計、質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,這些粒子經(jīng)加速電場獲得速度進入豎直極板P、Q之間的電場后再進入磁場區(qū)域,都會打到磁場上邊界的感光膠片上,已知粒子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間遠小于電場變化的周期,認為粒子在偏轉(zhuǎn)極板間飛過時不變,粒子重力不計。求:
(1)帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的動能Ek;
(2)帶電粒子打到磁場上邊界感光膠片的落點范圍。
【答案】(1)qU0;(2)
【解析】
(1)帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的動能,即為MN間的電場力做的功
Ek=WMN=qU0
(2)粒子運動軌跡如圖所示
若t=0時進入偏轉(zhuǎn)電場,在電場中勻速直線運動進入磁場時
R==L
打在感光膠片上距離中心線最近為
x=2L
任意電壓時出偏轉(zhuǎn)電場時的速度為vn,根據(jù)幾何關(guān)系
在膠片上落點長度為
打在感光膠片上的位置和射入磁場位置間的間距相等,與偏轉(zhuǎn)電壓無關(guān),在感光膠片上的落點寬度等于粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離,帶電粒子在電場中最大偏轉(zhuǎn)距離
粒子在感光膠片上落點距交點O的長度分別是2L和,則落點范圍是
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m=2kg的物體(可看質(zhì)點)靜置在傾角為37°粗糙斜面上的A點,現(xiàn)利用固定在B點的電動機通過跨過斜面頂端光滑小定滑輪的輕繩將該物體從A點拉升到斜面頂端O點,輕繩均與所在的斜面和平面平行。物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,輕繩可承受最大的力F=20N,電動機的額定功率P=320W,AO的距離s=175m。若要用最短的時間將物體拉到斜面頂端O點,且物體到達O點前已經(jīng)達到最大速度。則(已知sin37°=0.6,重力加速度取g=10m/s2)( 。
A.物體運動過程中的最大速度v=16m/s
B.物體上升過程中最大的加速度am=2m/s2
C.在將物體從A拉到O點的過程中,電動機共做功3200J
D.物體從A運動到O共用時14s
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【題目】如圖,由、兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器,極板與靜電計的金屬球相接,極板與靜電計的外殼均接地.給電容器充電,靜電計指針張開一定角度.實驗過程中,電容器所帶電荷不變.下面操作能使靜電計指針張角變大的是( )
A. 將板向上平移
B. 將板沿水平向右方向靠近板
C. 在、之間插入有機玻璃板
D. 在、之間插入厚金屬板,且不和、接觸
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【題目】質(zhì)量為2×103kg的汽車由靜止開始沿平直公路行駛,行駛過程中牽引力F和車速倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖所示.已知行駛過程中最大車速為30m/s,設(shè)阻力恒定,則( )
A. 汽車運動過程中受到的阻力為6×103N
B. 汽車在車速為5m/s時,加速度為3m/s2
C. 汽車在車速為15m/s時,加速度為1m/s2
D. 汽車在行駛過程中的最大功率為6×104W
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【題目】用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量,在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m0的鐵片,重錘下端貼一遮光片,鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度,使其從適當?shù)奈恢糜伸o止開始下落,讀出遮光片通過光電門的擋光時間t0;從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上,讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落,計時器記錄的擋光時間分別為t1,t2…,計算出t12,t22…
(1)擋光時間為t0時,重錘的加速度為a0從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時,對應(yīng)的擋光時間為ti,重錘的加速度為ai,則=__________(結(jié)果用t0和ti表示)
(2)作出的圖線是一條直線,直線的斜率為k,則重錘的質(zhì)量M=_____。
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【題目】為提高一級方程式賽車的性能,在設(shè)計形狀時要求賽車上下方空氣存在一個壓力差氣動壓力,從而增大賽車對路面的正壓力。如圖所示,一輛總質(zhì)量m=500kg的賽車以v=216km/h的恒定速率經(jīng)過一個半徑r=180m的水平彎道,轉(zhuǎn)彎時賽車不發(fā)生側(cè)滑,側(cè)向附著系數(shù)(即側(cè)向摩擦力與正壓力的比值)=0.8,求:
(1)賽車過彎道時的加速度大。
(2)賽車受到的側(cè)向摩擦力大。
(3)賽車受到的氣動壓力大小。
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【題目】圖甲是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖,通過描點畫出平拋小球的運動軌跡.
(1)以下是實驗過程中的一些做法,其中合理的有________.
a.安裝斜槽軌道,使其末端保持水平
b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
d.為描出小球的運動軌跡,描繪的點可以用折線連接
(2)實驗得到平拋小球的運動軌跡,在軌跡上取一些點,以平拋起點O為坐標原點,測量它們的水平坐標x和豎直坐標y,圖乙中y-x2圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是________.
(3)圖丙是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡,O為平拋的起點,在軌跡上任取兩點A、B,測得A、B兩點縱坐標y1=5.0cm,y2=45.0cm,A、B兩點水平間距Δx=40.0cm.則平拋小球的初速度v0為________ m/s.
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【題目】如圖所示,一水平面內(nèi)的半圓形玻璃管,內(nèi)壁光滑,在兩管口分別固定帶正電的點電荷Q1、Q2,管內(nèi)靠近Q1處有一帶正電的小球(帶電量很小),小球由靜止開始釋放,經(jīng)過管內(nèi)b點時速度最大,經(jīng)過a、c兩點時速度的大小相等,整個運動過程中小球的電荷量保持不變。下面關(guān)于a、c兩點的電勢及b點場強的判斷正確的是:( )
A. φa=φc
B. φa>φc
C. b點的場強為E1
D. b點的場強為E2
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【題目】某實驗小組要測量定值電阻Rx的阻值,實驗室提供的器材規(guī)格如下:
A.待測電阻阻值約為)
B.電流表G1量程為10mA,內(nèi)阻RG1未知
C.電流表G2量程為30mA,內(nèi)阻RG2未知
D.電阻箱最大阻值為)
E.電池阻節(jié)干電池
F.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干
該小組根據(jù)現(xiàn)有的器材設(shè)計了如圖所示的電路,實驗過程如下:
a.根據(jù)電路圖,連接實驗器材
b.先將電阻箱的阻值調(diào)到最大,然后閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,記錄電流表的示數(shù)和電流表的示數(shù),及對應(yīng)的電阻箱的阻值b.
多次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,改變兩個電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理:以為縱坐標,以對應(yīng)的電阻箱的阻值R為橫坐標,描點連線得到如圖所示的傾斜直線
(1)待測電阻______。電流表G1的內(nèi)阻RG1_____。
(2)若將電流表與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為3V的電壓表,應(yīng)將電阻箱的阻值調(diào)為__。
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