【題目】在直角區(qū)域aob內(nèi),有垂直紙面向里的勻強磁場,一帶電粒子從o點沿紙面以一定速度射入磁場中,速度方向與邊界ob成30°角,從磁場出來的位置離開O點的距離為L,求
(1)粒子帶正電還是負電;
(2)若磁場的磁感應(yīng)強度為B,粒子的質(zhì)量為m,帶電量為q,則粒子在磁場中運動的速度為多少?在磁場中運動的時間為多少?
【答案】(1)帶負電(2)速度為,時間為
【解析】試題分析:粒子做曲線運動總是彎向所受合力的方向,再加上洛侖茲力與速度方向垂直,所以由左手定則就能判斷粒子帶負電.由洛侖茲力提供向心力可以求向半徑公式和周期公式,再由幾何關(guān)系求出半徑大小,聯(lián)立兩者就能得出粒子的速度.至于時間根據(jù)偏轉(zhuǎn)角就能求出粒子做勻速圓周運動的時間.
(1)粒子做曲線運動總是彎向所受合力的方向,再加上洛侖茲力與速度方向垂直,畫出粒子的運動軌跡如圖所示:由左手定則知道粒子帶負電.
(2)粒子做勻速圓周運動時,洛侖茲力提供向心力: …①
由幾何關(guān)系有: …②
聯(lián)立以上兩式得:
由于粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)了60°,所以粒子在磁場中的時間為
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【題目】如圖所示,勻強電場場強方向豎直向下,在此電場中有 a,b,c,d 四個帶電粒子(不計粒子間的相互作用),各以水平向左、水平向右、豎直向上和豎直向下的速度做勻速直線運動,則下列說法錯誤的是( )
A. c,d帶異種電荷
B. a,b帶同種電荷且電勢能均不變
C. d的電勢能減小,重力勢能也減小
D. c的電勢能減小,機械能增加
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【題目】如圖所示,EF與GH間為一無場區(qū).無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板,兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強電場,其中A為正極板.無場區(qū)右側(cè)為一點電荷Q形成的電場,點電荷的位置O為圓弧形細圓管CD的圓心,圓弧半徑為R,圓心角為120°,O、C在兩板間的中心線上,D位于GH上.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強電場,粒子出勻強電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進入細圓管,并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動.(不計粒子的重力、管的粗細)
求:(1)O處點電荷Q的電性和電荷量;
(2)兩金屬板間所加的電壓.
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【題目】甲、乙、丙、丁四輛小車從同一地點向同一方向運動的情況分別如圖所示,下列說法正確的是( )
A. 甲車做直線運動,乙車做曲線運動
B. 這四輛車均從靜止開始運動
C. 在0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車在時刻t2相距最遠
D. 在0~t2時間內(nèi),丙、丁兩車間的距離先增大后減小
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【題目】為描繪小燈泡L(2.5V 1.0W)的伏安特性曲線,某同學(xué)根據(jù)如下可供選擇的器材設(shè)計了如圖所示電路(電路還沒有完全接好).
A.電流表(量程0.6 A,內(nèi)阻約l)
B.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3k)
C.滑動變阻器(200,0.3A)
D.滑動變阻器(5,2 A)
E.電池組(電動勢約3V,內(nèi)阻未知)
F.開關(guān),帶夾子的導(dǎo)線若干
G.待測小燈泡
(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選擇______(填“C”或“D”),請以筆畫線代替導(dǎo)線將尚未連接好的電壓表連入電路中________.
(2)在該同學(xué)連接最后一根導(dǎo)線的c端到直流電源正極之前,請指出其中僅有的兩個不當之處:I.______________________ ; Ⅱ._______________________ .
(3)改正上述兩個不當之處后,他在測量中發(fā)現(xiàn),無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表和電流表的示數(shù)均不能取到較小值,其原因可能是導(dǎo)線________(填圖中導(dǎo)線代號)沒有連接好.
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【題目】質(zhì)量相同,電荷相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場,運行的半圓軌跡如圖中虛線所示.下列表述正確的是(不計重力)( )
A. M帶正電,N帶負電
B. M的速率大于N的速率
C. 洛倫茲力對M、N不做功
D. M的運行時間大于N的運行時間
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【題目】如圖所示,用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律,即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。
(1)下列說法中符合本實驗要求的是___________。
A.安裝軌道時,軌道末端必須水平
B.必要的測量儀器有天平、刻度尺和秒表
C.入射球必須比靶球質(zhì)量大,且二者的直徑必須相同
D.在同一組實驗的不同碰撞中,每次入射球必須從同一位置由靜止釋放
(2)圖中O點是小球拋出點在地面上的豎直投影。實驗時,先讓入射小球多次從S位置由靜止釋放,找到其平均落地點的位置。然后把靶球靜置于軌道的末端,再將入射小球從同一位置由靜止釋放,多次重復(fù),并找到碰撞后兩球各自落地點的平均位置。用刻度尺分別測量三個落地點的平均位置與O點的距離(線段OM、OP、ON的長度),分別用x1、x2、x3表示。入射小球的質(zhì)量m1,靶球的質(zhì)量為m2,若滿足關(guān)系式__________,則兩球碰撞前后系統(tǒng)動量守恒。
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【題目】伽利略對“自由落體運動”和“運動和力的關(guān)系”的研究,開創(chuàng)了科學(xué)實驗和邏輯推理相結(jié)合的重要科學(xué)研究方法.圖1、圖2分別表示這兩項研究中實驗和邏輯推理的過程,對這兩項研究,下列說法正確的是( 。
A. 圖1通過對自由落體運動的研究,合理外推得出小球在斜面上做勻變速運動
B. 圖1中先在傾角較小的斜面上進行實驗,可“沖淡”重力,使時間測量更容易
C. 圖2中完全沒有摩擦阻力的斜面是實際存在的,實驗可實際完成
D. 圖2的實驗為“理想實驗”,通過邏輯推理得出物體的運動需要力來維持
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【題目】小張和小明測繪標有“3.8 V 0.4 A”小燈泡的伏安特性曲線,提供的實驗器材有:
A.電源E(4 V,內(nèi)阻約0.4 Ω) |
B.電壓表V(2 V,內(nèi)阻為2 kΩ) |
C.電流表A(0.6 A,內(nèi)阻約0.3 Ω) |
D.滑動變阻器R(0~10Ω) |
E.三個定值電阻(R1=1kΩ,R2=2kΩ,R3=5kΩ)
F.開關(guān)及導(dǎo)線若干
(1)小明研究后發(fā)現(xiàn),電壓表的量程不能滿足實驗要求,為了完成測量,他將電壓表進行了改裝.在給定的定值電阻中選用 (選填“R1”、“R2”或“R3”)與電壓表 (選填 “串聯(lián)”或“并聯(lián)”),完成改裝.
(2)小張選好器材后,按照該實驗要求連接電路,如圖所示(圖中電壓表已經(jīng)過改裝).閉合開關(guān)前,小明發(fā)現(xiàn)電路中存在兩處不恰當?shù)牡胤,分別是:① ;② .
(3)正確連接電路后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)改變,但均不能變?yōu)榱悖纱丝梢酝茢嚯娐分邪l(fā)生的故障可能是導(dǎo)線 (選填圖中表示導(dǎo)線的序號)出現(xiàn)了 (選填“短路”或“斷路”).
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