【題目】如圖所示,在平面內(nèi),有一電子源持續(xù)不斷地沿正方向每秒發(fā)射出N個速率均為v的電子,形成寬為2b,在y軸方向均勻分布且關(guān)于x軸對稱的電子流。電子流沿x方向射入一個半徑為R,中心位于原點O的圓形勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直xOy平面向里,電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后均從P點射出。在磁場區(qū)域的正下方有一對平行于x軸的金屬平行板K和A,K板接地,A與K兩板間加有正負、大小均可調(diào)的電壓,穿過K板小孔達到A板的電子被收集且導(dǎo)出,從而形成電流,已知,電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略電子間相互作用。
(1)磁感應(yīng)強度B的大。
(2)電子流從P點射出時與y軸負方向的夾角的范圍;
(3)電子被收集形成最大電流;
(4)調(diào)節(jié)A與K兩級板間的電壓剛好不能形成電流,此時可調(diào)的電壓大小。
【答案】(10;(2);(3);(4)
【解析】
(1)粒子源沿x軸正方向射出的粒子經(jīng)圓形磁場區(qū)域偏轉(zhuǎn)后均從P點射出,則從x軸上沿x軸正方向射入磁場的粒子也從P點射出,則該粒子的軌道半徑與磁場區(qū)域的半徑相等,偏轉(zhuǎn)角為90°,故電子做圓周運動的軌道半徑r=R,電子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力,由牛頓第二定律得
解得
(2)上端電子從P點射出時與負y軸最大夾角,如圖所示
由幾何關(guān)系可得
解得
同理下端電子從P點射出時與負y軸最大夾角也為60°,范圍是
(3)所有進入磁場的電子均能進入兩極板,調(diào)節(jié)A、K兩極板間的電壓,可使所有電子均可打到A極板上,所以收集所有電子形成的最大電流為
由題有
解得
(4)只要豎直向下的電子達不到A板,其它電子一定達不到,從K到A,根據(jù)動能定理可得
解得
則
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【題目】某同學(xué)利用以下器材測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗原理電路圖如圖甲所示。
電壓表:V (量程3V,內(nèi)阻Rv=10kΩ)
電流表:G (量程3mA,內(nèi)阻Rg=100Ω)
滑動變阻器:R(阻值范圍010Ω,額定電流2A)
定值電阻:R0=0.5Ω
開關(guān)S和導(dǎo)線。
(1)該同學(xué)將電流表G與定值電阻R0并聯(lián),實際上是進行了電表的改裝,則他改裝后的電流表對應(yīng)的量程是 ______ A (結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。
(2)該同學(xué)利用上述實驗原理圖測得數(shù)據(jù),以電流表G讀數(shù)為橫坐標,以電壓表V讀數(shù)為縱坐標,繪出了如圖乙所示的圖線,根據(jù)圖線可求出電源的電動勢E=______V,電源的內(nèi)阻r= _______ Ω。(結(jié)果均保留小數(shù)點后兩位)
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【題目】如圖所示,圓1和圓2外切,它們的圓心在同一豎直線上,有四塊光滑的板,它們的一端A搭在豎直墻面上,另一端搭在圓2上,其中B、C、D三塊板都通過兩圓的切點,B在圓1上,C在圓1內(nèi),D在圓1外,A板與D板最低點交于一點a(d),且兩板與豎直墻面的夾角分別為30°、60°,從A、B、C、D四處同時由靜止釋放一個物塊,它們都沿板運動,到達叫板底端的時間分別為tA、tB、tC、tD,下列判斷正確的是( 。
A.最短B.最短C.D.
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【題目】傳感器是一種采集信息的重要器件,圖為測定壓力的電容式傳感器,將電容器、靈敏電電流表、電源連接。施加力的作用使電極發(fā)生形變,引起電容的變化,導(dǎo)致靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)。在對膜片開始施加恒定的壓力到膜片穩(wěn)定,靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏)
A. 向右偏到某一刻度后不動B. 向左偏到某一刻度后不動
C. 向右偏到某一刻度后回到零刻度D. 向左偏到某一刻度后回到零刻度
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【題目】如圖甲分子固定在坐標原點 O,乙分子位于 x 軸上,甲分子對乙分子的作用 力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0 為斥力,F<0 為引力,a、b、c、 d 為 x 軸上四個特定的位置,現(xiàn)把乙分子從 a 處由靜止釋放,則( )
A. 乙分子從 a 到 b 做加速運動, 由 b 到 c 做減速運動
B. 乙分子由 a 到 c 做加速運動, 到達 c 時速度最大
C. 乙分子由 a 到 b 的過程中, 兩分子間的分子勢能一直減少
D. 乙分子由 b 到 d 的過程中,兩分子間的分子勢能一直增加
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【題目】某同學(xué)描繪一種電子元件的關(guān)系圖象,采用的實驗電路圖如題圖1所示,V為電壓表,
mA為電流表,E為電源(電動勢約),R為滑動變阻器(最大阻值),為定值電阻,S為開關(guān)。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將題圖2所示的實物電路連接完整____________。
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器,記錄電壓表和電流表的示數(shù)如下表:
電壓 | 0.000 | 0.250 | 0.500 | 0.650 | 0.700 | 0.725 | 0.750 |
電流 | 0.00 | 0.10 | 0.25 | 0.60 | 1.70 | 4.30 | 7.50 |
請根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在方格紙上作出該元件的圖線____________。
(3)根據(jù)作出的圖線可知,該元件是_________(選填“線性”或“非線性”)元件。
(4)在上述測量中,如果用導(dǎo)線代替電路中的定值電阻,會導(dǎo)致的兩個后果是_________。
A.電壓和電流的測量誤差增大
B.可能因電流過大燒壞待測元件
C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍變小
D.待測元件兩端電壓的可調(diào)節(jié)范圍變小
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【題目】如圖所示,p—V圖中,一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時,從外界吸收熱量420J,同時膨脹對外做功300J。當氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程II回到狀態(tài)A時,外界壓縮氣體做功200J。求:
(1)由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B過程中,氣體內(nèi)能的變化量;
(2)當氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程II回到狀態(tài)A的過程中氣體是吸熱還是放熱,并求出熱量變化的多少。
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【題目】如下圖所示,斜面的高為L,斜面傾角的正切值為tanα=0.5,將一質(zhì)量為m的鉛球以速度v0水平拋出,恰好落在斜坡的中點處,調(diào)節(jié)扔小球的初速度,則下面說法正確的是( )
A.當時,小球恰好落在斜面末端P點
B.當初速度為v0水平拋出,小球落到斜面時的速度與水平面夾角為45°
C.所有落在斜面上時小球的速度方向不一樣
D.當時,只要小球初速度足夠大,小球落地的速度有可能為45°
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【題目】如圖所示,相距為R的兩塊平行金屬板M、N豎直放置,小孔S1、S2與O在同一水平線上,且。以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。T為收集板,板上各點到O點的距離均為2R,其中CO、DO與水平方向夾角均為60°,板兩端點的連線水平。質(zhì)量為m、帶電量為-q的粒子,經(jīng)S1進入M、N間的電場后,通過S2進入磁場,經(jīng)過磁場后打在收集板T上。粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計。
(1)圓形磁場區(qū)域磁場方向是垂直紙面向外還是垂直紙面向里?
(2)如果MN間的電壓為,粒子打在收集板T的哪個位置?
(3)若在第2問中MN的電壓下,假設(shè)有一群質(zhì)量不等但帶電量相同的粒子從S1射入經(jīng)過S2進入磁場后偏轉(zhuǎn),則能被收集的粒子的質(zhì)量應(yīng)滿足什么條件?(粒子間的相互作用忽略不計)
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