【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy的第一象限中兩個(gè)相同的直角三角形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ內(nèi)分別充滿了方向相反、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場,已知C點(diǎn)坐標(biāo)為(,l),質(zhì)量為m,帶電荷量為q的正電荷從A(,l)點(diǎn)以一定的速度平行于y方向垂直進(jìn)入磁場,并從x軸上的D點(diǎn)(圖中未畫出)垂直x軸離開磁場,電荷重力不計(jì)。
(1)求D點(diǎn)的位置坐標(biāo)及電荷進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大小v;
(2)若將區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁場換成沿-x軸方向的勻強(qiáng)電場,該粒子仍從A點(diǎn)以原速度進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅰ,并最終仍能垂直x軸離開,求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)根據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知,粒子從OC的中點(diǎn)O′進(jìn)入磁場區(qū)域Ⅱ,且AC=OD,則D的坐標(biāo)為(l,0)。設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的半徑為r,在磁場Ⅰ中的軌跡所對(duì)圓心角為θ,
根據(jù)幾何知識(shí)可知rsin θ=l,
r-rcos θ=l-l,
解得θ=,r=l。
粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng),qvB=m,
速度大小 ,
故
(2)設(shè)粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,加速度大小為a,
則根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知,在x軸方向:0-vsin θ=-at,
在y軸方向:vtcos θ=l,其中,qE=ma,
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用如圖(a)所示電路,可以測量金屬絲的電阻率,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:待測的粗細(xì)均勻的電阻絲、電流表(量程0.6A,內(nèi)阻忽略不計(jì))、電源(電動(dòng)勢3.0V,內(nèi)阻r未知)、保護(hù)電阻()、刻度尺、開關(guān)S、導(dǎo)線若干、滑片P。
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d如圖(b)所示;
②閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P的位置,分別記錄每次實(shí)驗(yàn)中aP長度x及對(duì)應(yīng)的電流值I;
③以為縱坐標(biāo),x為橫坐標(biāo),作圖線(用直線擬合);
④求出直線的斜率k和在縱軸上的截距b。
回答下列問題:
(1)螺旋測微器示數(shù)為d=_______mm。
(2)實(shí)驗(yàn)得到的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表所示,其中aP長度x=0.30m時(shí)電流表的示數(shù)如圖(c)所示,讀出數(shù)據(jù)完成下表,答:①_________________;②_______________________。
(3)在圖(d)的坐標(biāo)紙上將所缺數(shù)據(jù)點(diǎn)補(bǔ)充完整并作圖,根據(jù)圖線求得斜率k=______A-1m-1,截距b=________ A-1。(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位小數(shù))
(4)根據(jù)圖線求得電阻絲的電阻率___ ,電源的內(nèi)阻為r=_____ 。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在“用電流表和電壓表測定電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)中備有如下器材:
A.干電池1節(jié)
B.滑動(dòng)變阻器(0~20 Ω)
C.滑動(dòng)變阻器(0~1 kΩ)
D.電壓表(0~3 V,內(nèi)阻約為20 kΩ)
E.電流表(0~0.6 A,內(nèi)阻RA=0.2 Ω)
F.電流表(0~3 A,內(nèi)阻約為0.01 Ω)
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干
(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差和方便操作,選擇圖甲所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________,電流表應(yīng)選__________。(填寫器材前的序號(hào))
(2)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I,畫出U-I圖象如圖乙所示,由圖象可得電池的電動(dòng)勢為_______V,內(nèi)電阻為________Ω。(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)共軸的圓筒形金屬電極,外電極接地,其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d,外筒的外半徑為r0.在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠內(nèi)筒且正對(duì)狹縫a的S點(diǎn)出發(fā),初速為零.如果該粒子經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)之后恰好又回到出發(fā)點(diǎn)S,則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少(不計(jì)重力,整個(gè)裝置在真空中)?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖為“探究物體的加速度與質(zhì)量和受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。沙和沙桶的質(zhì)量為m,小車和砝碼的質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中將沙和沙桶的重力作為細(xì)線對(duì)小車的拉力。
(1)實(shí)驗(yàn)前,在進(jìn)行平衡摩擦力的操作時(shí),下列注意事項(xiàng)正確的是
A.應(yīng)該讓小車連接紙帶并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 |
B.必須讓小車連接沙桶 |
C.紙帶和沙桶都應(yīng)連接 |
D.紙帶和沙桶都不能連接 |
(2)現(xiàn)保持沙和沙桶的總質(zhì)量m不變,改變小車和砝碼的總質(zhì)量M,探究加速度和質(zhì)量的關(guān)系。如圖是某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶,交變電流的頻率為50Hz,每隔4個(gè)點(diǎn)選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則小車的加速度為____m/s2(保留兩位有效數(shù)字)。通過實(shí)驗(yàn)得到多組加速度a、質(zhì)量M的數(shù)據(jù),為了方便準(zhǔn)確地研究二者關(guān)系,一般選用縱坐標(biāo)為加速度a,則橫坐標(biāo)為__ __(填M或)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,置于豎直平面內(nèi)的AB光滑桿,它是以初速為v0,水平射程為s的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成的,A端為拋出點(diǎn),B端為落地點(diǎn).現(xiàn)將一小球套于其上,由靜止開始從軌道A端滑下,重力加速度為g.則下列說法正確的是( )
A. A端距離地面的高度為
B. 小球運(yùn)動(dòng)至B端時(shí)其水平方向的速度大小為v0
C. 小球從A端運(yùn)動(dòng)至B端的時(shí)間為
D. 小球運(yùn)動(dòng)至B端的速率為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的珠子,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場,珠子所受的電場力是其重力的倍,將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放,那么珠子所能獲得的最大動(dòng)能是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在空間水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場,質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定的初速度水平拋出,從B點(diǎn)進(jìn)入電場,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平, A、B、C三點(diǎn)在同一直線上,且AB=2BC,由此可見,下列說法正確的是()
A. 電場力為2mg
B. 小球帶正電
C. 小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等
D. 小球從A到B與從B到C的速度變化量相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在圖中虛線所圍的區(qū)域內(nèi),存在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場.已知從左方水平射入的電子,穿過此區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn).設(shè)重力可以忽略不計(jì).則在此區(qū)域中E和B的方向可能是( 。
A.E和B都沿水平方向,并與電子運(yùn)動(dòng)方向相同
B.E和B都沿水平方向,并與電子運(yùn)動(dòng)方向相反
C.E豎直向上,B垂直紙面向外
D.E豎直向上,B垂直紙面向里
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