【題目】如圖所示,在xOy平面的第二象限有一場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場,電場的方向平行于y軸向上;在第四象限有一勻強(qiáng)磁場,方向垂直于紙面。平面內(nèi)其他部分為真空。有一質(zhì)量為m,電荷量-q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸以初速度v0射入電場。質(zhì)點到達(dá)x軸上M點時,速度方向與x軸的夾角為θ,M點與原點O的距離為d。接著,質(zhì)點進(jìn)入磁場,并從y軸上的N點(圖中沒有畫出)垂直于y軸飛離磁場。不計重力影響。
求:(1)A點的橫坐標(biāo);
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)B的大小和方向;
(3)質(zhì)點從A到N的時間。
【答案】(1);(2);
(3)
【解析】試題分析:質(zhì)點在第二象限的電場中做類平拋運動,穿過y軸進(jìn)入第一象限做勻速直線運動交x軸與M點,從M點進(jìn)入第四象限后做勻速圓周運動,軌跡如圖所示,為圓心。
(1)由幾何關(guān)系可知,質(zhì)點在電場中做類平拋運動,速度偏角為θ,設(shè)質(zhì)點出電場時的速度為v,豎直方向分速度為vy。
豎直方向分速度:
加速度:
又:
質(zhì)點在電場中的運動時間:
水平位移:
故A點的橫坐標(biāo)為
(2)質(zhì)點進(jìn)入第三象限后,在磁場中做圓周運動,軌跡如圖所示,圓心為。
由幾何關(guān)系可知,軌跡半徑
質(zhì)點做圓周運動的速度:
洛倫茲力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律有:
解得磁感應(yīng)強(qiáng)度:
(3)質(zhì)點在第二象限內(nèi)做勻速直線運動,運動時間
質(zhì)點在第三象限做圓周運動,由幾何關(guān)系可知圓心角為
運動時間
已知質(zhì)點在第一象限內(nèi)運動時間
從A到M的總時間為
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【題目】地球和火星繞太陽公轉(zhuǎn)可視為勻速圓周運動,忽略行星自轉(zhuǎn)影響。根據(jù)下表,火星和地球相比( )
行星 | 星體半徑/m | 星體質(zhì)量/kg | 公轉(zhuǎn)軌道半徑/m |
地球 | 6.4×106 | 6.0×1024 | 1.5×1011 |
火星 | 3.4×106 | 6.4×1023 | 2.3×1011 |
A.火星的公轉(zhuǎn)周期較大
B.火星公轉(zhuǎn)的向心加速度較大
C.火星表面的重力加速度較小
D.火星的第一宇宙速度較大
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【題目】現(xiàn)有一廢舊電池,無法從標(biāo)簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù)。現(xiàn)進(jìn)行如下實驗操作:
(1)選取多用電表的直流電壓10V擋,將兩表筆直接接到電池的正、負(fù)兩極,指針偏轉(zhuǎn)情況如圖所示,由此可知其電動勢約為_________V。是否可以利用多用電表的歐姆擋直接粗測電源內(nèi)阻.
答:_________(選填“可以”或“不可以”)
(2)現(xiàn)要更加準(zhǔn)確測量其電動勢和內(nèi)電阻。實驗室備有下列器材:
A.電流表A (量程0.6A,內(nèi)阻為3Ω)
B.電壓表Vl (量程3V,內(nèi)阻為RVl=3kΩ)
C.電壓表V2 (量程30V,內(nèi)阻為Rv2=30kΩ)
D.定值電阻R1=500Ω
E.定值電阻R2=5000Ω
F.滑動變阻器R(阻值范圍0~30Ω)
G.開關(guān)及導(dǎo)線
①該實驗中電壓表應(yīng)選________.定值電阻應(yīng)選_______。(均選填選項前的字母序號)
②在方框中畫出實驗電路圖
③將實物連線圖補(bǔ)充完整
④若將滑動變阻器打到某一位置,讀出此時電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電源電動勢和內(nèi)阻間的表達(dá)式為(要求無系統(tǒng)誤差)__________________。
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【題目】圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,三個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c以不同的速率沿著AO方向?qū)?zhǔn)圓心O射入磁場,其運動軌跡如圖所示.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( )
A.a粒子速率最大
B.c粒子速率最大
C.c粒子在磁場中運動的時間最長
D.它們做圓周運動的周期Ta<Tb<Tc
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【題目】兩位同學(xué)在實驗室中利用如圖(a)所示的電路測定值電阻R0、電源的電動勢E和內(nèi)電阻r,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時,一個同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù),另一位同學(xué)記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù).并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖(b)所示的兩條UI圖線.回答下列問題:
(1)根據(jù)甲、乙兩同學(xué)描繪的圖線,可知
A.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)
B.甲同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)
C.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)
D.乙同學(xué)是根據(jù)電壓表V2和電流表A的數(shù)據(jù)
(2)根據(jù)圖(b),可以求出定值電阻R0=________Ω,電源電動勢E=________V,內(nèi)電阻r=________Ω.
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【題目】如圖所示,一個內(nèi)壁光滑絕緣的環(huán)形細(xì)圓筒軌道豎直放置,環(huán)的半徑為R,圓心O與A端在同一豎直線上,在OA連線的右側(cè)有一豎直向上的場強(qiáng)的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,F(xiàn)有一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球(可視為質(zhì)點)從圓筒的C端由靜止釋放,進(jìn)入OA連線右邊的區(qū)域后從該區(qū)域的邊界水平射出,然后,剛好從C端射入圓筒,圓筒的內(nèi)徑很小,可以忽略不計。
(1)小球第一次運動到A端時,對軌道的壓力為多大?
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大?
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【題目】圖為“驗證牛二”的實驗裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為,小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實驗中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮 ?/span>
(1)實驗中,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項操作是( )
A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,給打點計時器通電,調(diào)節(jié)m的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運動,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。
B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點計時器的紙帶,撤去砂和砂桶,給打點計時器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動。
C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運動。(2)實驗中,為了使m的重力能約等于細(xì)線對小車的拉力,要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取,以下最合理的一組是( )
A.M=200,=10、15、20、25、30、40
B.M=200,=20、40、60、80、100、120
C.M=400,=10、15、20、25、30、40
D.M=400,=20、40、60、80、100、120
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【題目】在“測定電源的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中,備有下列器材:
A、待測的干電池一節(jié)
B、電流表(量程,內(nèi)阻)
C、電流表(量程,內(nèi)阻)
D、滑動變阻器
E、電阻箱
F、開關(guān)和若干導(dǎo)線
(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表,他想利用其中的一個電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表,其量程為,并設(shè)計了下圖所示的兩個參考實驗電路(虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路),其中合理的是 (選填“a”或“b”)電路;此時的阻值應(yīng)取 。
(2)下圖為該同學(xué)根據(jù)合理電路所繪出的圖像,試寫出和的關(guān)系式____(為電流表的示數(shù),為電流表的示數(shù))。根據(jù)該圖線可得被測電池的電動勢 ,內(nèi)阻 。(保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如下圖所示,勻強(qiáng)磁場中有一矩形閉合線圈abcd,線圈平面與磁場垂直。 已知線圈的匝數(shù)N=100,邊長ab =1.0m、bc=0.5m,電阻r=2。 磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0到1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T。 在1到5s內(nèi)從0.2T均勻變化到-0.2T,取垂直紙面向里為磁場的正方向。求:
(1)0.5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E和感應(yīng)電流的方向;
(2)在1到5s內(nèi)通過線圈的電荷量q;
(3)在0到5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q。
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