【題目】如圖所示,MN是一段在豎直平面內(nèi)半徑為1m的光滑的四分之一圓弧軌道,軌道上存在水平向右的勻強電場,軌道的右側(cè)有一垂直紙面向里的勻強磁場,,磁感應(yīng)強度為B1=0.1T.現(xiàn)有一帶電荷量為0.1C、質(zhì)量為10g的帶正電小球從M點由靜止開始自由下滑,恰能沿NP方向做直線運動.已知EF板間的電壓為UEF=2V,板間距離d=2m,EF板間存在有方向垂直紙面向里、范圍足夠大的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小為B2.ABCD是一邊長為L=1m的正方形盒,各邊均為光滑絕緣板,盒的AB邊恰好與磁場的左邊界重合.在AB邊的中點有一小孔Q,小孔Q與N、P在同一條水平直線上,帶電小球恰能從小孔Q進入正方形盒內(nèi),帶電小球與絕緣板碰撞時不損失動能,但速度反向(g取10m/s2),求:
(1)小球運動到N點時的速度v.
(2)小球運動到N點時,重力和電場力的功率分別為多少?
(3)為保證帶電小球與正方形盒的壁發(fā)生多次碰撞后,仍能從小孔Q離開,則右側(cè)勻強磁場的磁感應(yīng)強度B2的大小為多少?
【答案】(1) (2), (3)
【解析】(1)小球沿NP做直線運動,由平衡條件可得,代入數(shù)據(jù)解得.
(2)小球從M點到N點的過程中,由動能定理得: ,
代入數(shù)據(jù)解得: 或.重力與速度垂直,則重力的功率為:
電場力的方向與速度同向,則電場力的功率為: .
(3)在板間復(fù)合場中小球受電場力為: ,與重力平衡.
故小球做勻速圓周運動,設(shè)運動半徑為R′,由得: ,
欲使粒子仍能從Q孔處射出,粒子的運動軌跡可能是有兩種情況.
根據(jù)幾何關(guān)系知: ,(n=0,1,2,…)
解得: (n=0,1,2,…)
根據(jù)幾何關(guān)系知: ,(k=1,2,…)
解得:
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【題目】關(guān)于電動勢,下列說法中正確的是( )
A.在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極,靜電力做功,電能增加
B.對于給定的電源,移動正電荷非靜電力做功越多,電動勢就越大
C.電動勢越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移送單位電荷量的電荷做功越多
D.電動勢越大,說明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極到正極移送電荷量越多
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【題目】如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖像,則( )
A. 用戶用電器上交流電的頻率是100Hz
B. 發(fā)電機輸出交流電的嗲呀有效值是500V
C. 輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定
D. 當(dāng)用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上的損失的功率減小
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【題目】如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為m的滑塊P連接后,穿在一根光滑豎直桿上,彈簧下端與豎直桿的下端連接,一根輕繩跨過定滑輪將滑塊P和重物Q連接起來。圖中O、B兩點等高,線段OA長為L,與水平方向的夾角=37°,重物Q的質(zhì)量M=5m。把滑塊從圖中A點由靜止釋放后沿豎直桿上下運動,當(dāng)它經(jīng)過A、B兩點時,彈簧對滑塊的彈力大小相等,不計滑輪的摩擦。在滑塊從A到B的運動過程中
A.滑塊P的速度一直增大
B.滑塊P在位置B的速度為
C.輕繩對滑塊P做功mgL
D.P與Q的機械能之和先增加后減小
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【題目】現(xiàn)代人喜歡到健身房騎車鍛煉,某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計了一個發(fā)電測速裝置,如圖所示。自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中,后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動時,可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動。已知磁感應(yīng)強度B=0.5T,圓盤半徑l=0.3m,圓盤電阻不計。導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連,導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動時,用電壓表測得a、b間電壓U=0.6V。
(1)與a連接的是電壓表的正接線柱還是負(fù)接線柱?
(2)圓盤勻速轉(zhuǎn)動10分鐘,則此過程中產(chǎn)生了多少電能?
(3)自行車車輪邊緣線速度是多少?
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【題目】現(xiàn)用某一光電管進行光電效應(yīng)實驗,當(dāng)用某一頻率的光入射時,有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是( )
A. 保持入射光的頻率不變,入射光的光強變大,飽和光電流變大
B. 入射光的頻率變高,飽和光電流變大
C. 入射光的頻率變高,光電子的最大初動能變大
D. 遏止電壓的大小與入射光的頻率有關(guān),與入射光的光強無關(guān)
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體A和質(zhì)量為2m的物體B適過不可伸長的輕繩及輕質(zhì)彈簧連接在輕滑輪兩側(cè)。開始用手托著物體A使彈簧處于原長且細(xì)繩伸直,此時物體A與地面的距離為h,物體B靜止在地面上,F(xiàn)由靜止釋放A,A與地面即將接觸時速度恰好為0,此時物體B對地面恰好無壓力,重力加速度為g,下列說法正確的是
A. 物體A下落過程中一直處于失重狀態(tài)
B. 物體A即將落地時,物體B處于失重狀態(tài)
C. 物體A下落過程中,彈簧的彈性勢能最大值為mgh
D. 物體A下落過程中,A的動能和彈簧的彈性勢能之和先增大后減小
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【題目】如圖甲所示,質(zhì)量為M的長方體氣缸放在光滑水平地面上,氣缸用導(dǎo)熱性能良好的材料制成,內(nèi)壁光滑,內(nèi)有質(zhì)量為m的活塞,橫做面積為S,不計氣缸和活塞的厚度,環(huán)境溫度為T0時,活塞恰好在氣缸的最右端(外界大氣壓強恒為p0)。
①當(dāng)境溫度緩慢降低,求活露移動到氣缸正中間時的環(huán)境溫度T
②若環(huán)境溫度T0保持不變,給汽缸施加水平向右的推力,最終活塞穩(wěn)定到氣缸正中間隨氣缸一起向右做勻加速直線運動,如圖乙所示,求此時推力F的大小
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【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向垂直該豎直平面向里(圖中未畫出),水平直線ab是勻強磁場的下邊界,一個點狀的粒子放射源固定于磁場中的P點,它在該豎直平面內(nèi)向各個方向發(fā)射帶正電粒子(不計重力),速率都相同。已知能打到直線ab 上的粒子在磁場中做圓周運動的最長時間為 (T為粒子在磁場中做圓周運動的周期).不計間粒子間相互作用力和空氣阻力,磁場區(qū)域足夠大,則能打到直線ab上的粒子在磁場中運動的時問可能為
A. B. C. D.
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