【題目】如圖所示,水平放置的絕緣光滑正方形桌面abcd,邊長為L,距地面高度也為L,僅在桌面區(qū)城有豎直向上的勻強磁場。兩個帶有相同電荷量的小球1、2,質(zhì)量分別為m1和m2,先后從b點沿水平桌面ba方向射入磁場,在b點動能相同,小球1從bc邊的中點P水平射出,小球2從bc邊的c點水平射出。重力加速度為g。
(1)求兩小球帶電性質(zhì)及兩小球質(zhì)量之比 ;
(2)若在b點的動能Ek= m1gL,求兩小球落地點間的水平距離x12(用L表示)。
【答案】(1) (2)
【解析】試題分析:小球受重力、支持力和洛倫茲力,其中重力和支持力平衡,洛倫茲力提供向心力,根據(jù)左手定則分析電性情況;小球離開桌面后只受重力,做平拋運動,結(jié)合平拋運動的分運動公式列式分析即可.
(1)小球都帶正電。小球1、2在磁場中做勻速圓周運動,設小球電荷量為q,磁感應強度為B,速率分別為v1、v2,質(zhì)量分別為m1、m2,半徑分別為r1、r2,動能為EK,則
,
,
結(jié)合幾何關系,有:
聯(lián)立解得
(2)兩小球水平拋出,速度方向垂直于bc邊,設下落時間相同為t,水平位移分別為x1和x2,則, ,
結(jié)合幾何關系,有:
根據(jù)題意,有:
解得
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【題目】如圖所示,S、a、b、c、d、e是間距為1m的6個質(zhì)點,它們均靜止于平衡位置。波源S在t=0時刻從平衡位置開始向上振動,形成向右傳播的簡諧橫波,當t=1s時質(zhì)點S第一次到達最高點,當t=4s時質(zhì)點d開始起振,則( )
A. 這列波的頻率是4Hz
B. 這列波的波速是1m/s
C. t=4.6s時,質(zhì)點a的速度方向向上
D. t=4.6s時,質(zhì)點c的加速度方向向上
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【題目】如圖所示,平行板電容器與一個恒壓直流電源連接,下極板通過A點接地,一帶正電小球被固定于P點,現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則( )
A. 平行板電容器的電容將變大
B. 靜電計指針張角變小
C. 電容器的電荷量不變
D. 帶電小球的電勢能將增大
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【題目】如圖電路,某學生用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時,所用滑動變阻器的阻值范圍為0~20Ω,連接電路的實物圖如下圖所示。
(1)該學生接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是____________
A.滑動變阻器不起變阻作用
B.電流表接線有錯
C.電壓表量程選用不當
D.電壓表接線不妥
(2)該同學將電路按正確的電路圖連接好,檢查無誤后,閉合開關,進行實驗。
(3)該同學實驗完畢,將測量的數(shù)據(jù)反映在U—I圖上(如圖所示),根據(jù)這一圖線,可求出電池的電動勢E=___________V,內(nèi)電阻r=_____________Ω。
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【題目】如圖甲所示,在勻強磁場中有一個n=10 匝的閉合矩形線圈繞軸勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向,線圈電阻為5 Ω,從圖甲所示位置開始計時,通過線圈平面的磁通量隨時間變化的圖像如圖乙所示,則( )
A. 線圈轉(zhuǎn)動過程中消耗的電功率為10π2W
B. 在t=0.2 s時,線圈中的感應電動勢為零,且電流改變一次方向
C. 所產(chǎn)生的交變電流感應電動勢的瞬時值表達式為e=10πsin5πt V
D. 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°時穿過線圈的磁通量變化最快
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 在同一地點,單擺做簡諧振動的周期的平方與其擺長成正比
B. 彈簧振子做簡諧振動時,振動系統(tǒng)的勢能與動能之和保持不變
C. 在同一地點,當擺長不變時,擺球質(zhì)量越大,單擺做簡諧振動的周期越小
D. 系統(tǒng)做穩(wěn)定的受迫振動時,系統(tǒng)振動的頻率等于周期性驅(qū)動力的頻率
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【題目】如圖所示,真空中有一勻強電場(圖中未畫出),電場方向與圓周在同一平面內(nèi),△ABC是圓的內(nèi)接直角三角形,∠BAC=60°,O為圓心,半徑R=6cm,位于A處的粒子源向平面各個方向發(fā)射初動能均為9eV、電荷量+e的粒子,有些粒子會經(jīng)過圓周上不同的點,其中到達B點的粒子動能為12eV,達到C點的粒子電勢能為-6eV(取O點電勢為零),忽略粒子的重力和粒子間的相互作用,下列說法正確的是
A. 圓周上A、C兩點的電勢差為8V
B. 圓周上B、C兩點的電勢差為4V
C. 勻強電場的場強大小為100V/m
D. 當某個粒子經(jīng)過圓周上某一位置時,可以具有6eV的電勢能,且同時具有6eV的動能
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【題目】2013年5月2日凌晨0時06分,我國“中星11號”通信衛(wèi)星發(fā)射成功.“中星11號”是一顆地球同步衛(wèi)星,它主要用于為亞太地區(qū)等區(qū)域用戶提供商業(yè)通信服務.圖2為發(fā)射過程的示意圖,先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,速度為,然后經(jīng)點火,使其沿橢圓軌道2運行,在橢圓軌道上P、Q點的速度分別為和,最后再一次點火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3,速度為,軌道1、2相切于Q點,軌道2、3相切于P點,則當衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時,以下說法正確的是( )
A. 四個速率的大小順序為: ,v3與v2Q的大小不能比較.
B. 衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C. 衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度小于它在軌道2上經(jīng)過Q點時的加速度
D. 衛(wèi)星在軌道1上的機械能小于它在軌道3上的機械能
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【題目】如圖所示,倫琴射線管兩極加上一高壓電源,即可在陽極A上產(chǎn)生X射線.(h=6.63×10-34 J·s,電子電荷量e=1.6×10-19 C)
(1)若高壓電源的電壓為20 kV,求X射線的最短波長;
(2)若此時電流表讀數(shù)為5 mA,1 s內(nèi)產(chǎn)生5×1013個平均波長為1.0×10-10 m的光子,求倫琴射線管的工作效率.
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