【題目】如圖所示,豎直線MN∥PQ,MN與PQ間距離為a,其間存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,O是MN上一點,O處有一粒子源,某時刻放出大量速率均為v(方向均垂直磁場方向)、比荷一定的帶負電粒子(粒子重力及粒子間的相互作用力不計),已知沿圖中與MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁場,則粒子在磁場中運動的最長時間為:
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】當速度方向與MN夾角θ=60°時,粒子恰好垂直PQ方向射出磁場,所以,粒子運動的半徑
由粒子在磁場中運動,洛倫茲力作向心力可得,解得①;
當θ=0°時,如圖所示,可知粒子打在PQ上的位置為O點水平線上方處;
當θ增大時,粒子打在PQ上的位置下移,知道粒子的運動軌跡與PQ相切時,如圖所示,可知粒子打在PQ上的位置為O點水平線下方處;
當θ繼續(xù)增大直到180°,粒子的運動軌跡與PQ不相交,直接從MN上射出,且在MN上的出射點不斷上移直到O點,所以,若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長度為;若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則粒子運動半徑不變,那么粒子運動周期不變,所以,粒子在磁場中運動的軌跡所對應(yīng)的弦長越長,則粒子在磁場中運動的越長,由D的分析可知,當粒子的出射點在PQ上時,粒子的弦長可取[a,2a]的任意值;當粒子的出射點在MN上時,粒子的弦長可取的任意值;所以,粒子運動軌跡的弦長最大可取,此時對應(yīng)的中心角φ=120°,所以聯(lián)立①式子可知,粒子在磁場中運動的最長時間,故C正確.
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【題目】質(zhì)量為0.2kg的物體在水平面上運動,它的兩個正交分速度圖線分別如圖甲、乙所示,由圖可知( 。
A. 4s末物體的速度為m/s
B. 最初4 s內(nèi)物體的位移為m
C. 從開始至6 s末物體都做曲線運動
D. 最初4 s內(nèi)物體做直線運動,接下來的2 s內(nèi)物體做曲線運動
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【題目】為了測定一段由均勻材料制成的圓柱體的電阻率(電阻在200~250 Ω之間),現(xiàn)給定電壓表V(量程6 V、內(nèi)阻約為5 kΩ)、電流表A(量程30 mA、內(nèi)阻約為40 Ω)、滑動變阻器R(0~15 Ω)、電源(E=6 V)、開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)設(shè)計測量圓柱體電阻Rx的電路圖,并畫在虛線框內(nèi)___________;
(2)如圖所示中的6個點分別表示實驗中測得的6組電壓表U和電流表I的值,試根據(jù)圖求出圓柱體電阻Rx=________ Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);
(3)用50分度的游標卡尺測得該圓柱體的長度l如圖甲所示,則l=________ mm;用螺旋測微計測圓柱體的直徑d如圖乙所示,則d=________ mm.
(4)由以上數(shù)據(jù)求出ρ=___________ Ω·m(保留兩位有效數(shù)字).
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【題目】為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量,由于沒有直接測量工具,某實驗小組應(yīng)用下列器材測量:輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套(總質(zhì)量為m=0.5 kg)、細線、米尺、秒表,他們根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識,改變實驗條件進行多次測量,選擇合適的變量得到線性關(guān)系,作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量.操作如下:g=10m/s2
(1)實驗裝置如圖,設(shè)左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2;
(2)從m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在右邊沙袋中,剩余砝碼都放在左邊沙袋中,發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升;
(3)用米尺測出沙袋m1從靜止下降的距離h,用秒表測出沙袋m1下降時間t,則可知沙袋的加速度大小為a=________
(4)改變m′,測量相應(yīng)的加速度a,得到多組m′及a的數(shù)據(jù),作出________(選填“a~m′” 或“a~1/m′”)圖線;
(5)若求得圖線的斜率k=4 m/kg·s2,截距b=2 m/s2,沙袋的質(zhì)量m1=________kg,m2=________kg。
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【題目】在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,采用如圖1所示的實驗裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶打上的點計算出.
(1)當M與m的大小關(guān)系滿足 時,才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力.
(2)一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時,保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地觀測加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)該做a與 的圖象.
(3)某組同學(xué)實驗得出數(shù)據(jù),畫出a﹣F圖象如圖2所示,那么該組同學(xué)實驗中出現(xiàn)的問題可能是
A.實驗中摩擦力沒有平衡 |
B.實驗中摩擦力平衡過度 |
C.實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行 |
D.實驗中小車質(zhì)量發(fā)生變化 |
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【題目】如圖所示,不同帶電粒子以不同速度由左端中線水平射入如圖裝置,左側(cè)有豎直向下的勻強電場E和垂直于紙面向內(nèi)的勻強磁場B1,右側(cè)是垂直于紙面向外的磁場B2,中間有一小孔,不計粒子重力。下列說法正確的是
A. 只有正電荷才能沿中線水平通過B1區(qū)域進入到B2磁場區(qū)域。
B. 只有速度的粒子才能沿中線水平通過B1區(qū)域進入到B2磁場區(qū)域
C. 如果粒子打在膠片上離小孔的距離是d,則該粒子的荷質(zhì)比為
D. 若甲、乙兩個粒子的電荷量相等,打在膠片上離小孔的距離是2:3,則甲、乙粒子的質(zhì)量比為2:3
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【題目】如圖所示,一個絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管,固定于豎直平面內(nèi),環(huán)的半徑為R(比細管的內(nèi)徑大得多),在圓管內(nèi)的最低點有一個直徑略小于細管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止狀態(tài),小球的質(zhì)量為m,帶電荷量為q,重力加速度為g.空間存在一磁感應(yīng)強度大小未知(不為零),方向垂直于球形細圓管所在平面且向里的勻強磁場.某時刻,給小球一方向水平向右,大小為的初速度,則以下判斷正確的是( )
A. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,獲得初速度后的瞬間,小球在最低點一定受到管壁的彈力作用
B. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用
C. 無論磁感應(yīng)強度大小如何,小球一定能到達環(huán)形細管的最高點,且小球到達最高點時的速度大小都相同
D. 小球從環(huán)形細圓管的最低點運動到所能到達的最高點的過程中,機械能不守恒
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【題目】某同學(xué)站在電梯底板上,如圖所示的v-t圖像是計算機顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況(豎直向上為正方向),根據(jù)圖像提供的信息,可以判斷下列說法中( )
A. 在5s~10s內(nèi),該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力
B. 在0~5s內(nèi),觀光電梯在加速上升,該同學(xué)處于失重狀態(tài)
C. 在10s~20s內(nèi),該同學(xué)所受的支持力不變,該同學(xué)處于失重狀態(tài)
D. 在20s~25s內(nèi),觀光電梯在加速下降,該同學(xué)處于超重狀態(tài)
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【題目】如圖所示,水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強電場,板間距離為d,一個帶負電的液滴帶電荷量大小為q,質(zhì)量為m,從下板邊緣射入電場,沿直線從上板邊緣射出,則( )
A. 液滴做的是勻速直線運動
B. 液滴做的是勻減速直線運動
C. 兩板的電勢差為
D. 液滴的電勢能減少了mgd
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