【题目】“太空粒子探测器”是由加速.偏转和收集三部分组成,其原理可简化如下:辐射状的加速电场区域边界为两个同心平行半圆弧面,圆心为O,外圆弧面AB的半径为L,电势为,内圆弧面CD的半径为,电势为。足够长的收集板MN平行边界ACDB,O到收集板MN的距离。假设太空中漂浮这质量为m,电量为q的带正电粒子,它们能吸附到AB圆弧面上,并被加速电场从静止开始加速,不计粒子间的相互作用和其它星球对粒子引力的影响。若初时AB圆弧面上均匀地吸附着带电粒子。
(1)求粒子到达O点时速度的大小;
(2)如图1所示,在收集板MN左侧存在垂直纸面向里,宽为L的匀强磁场,磁感应强度大小(以O为圆心、半径为的区域内没有电场和磁场)求:此时收集板MN上的收集效率(收集效率是射到收集板MN的带电粒子数与射入磁场的带电粒子总是之比,不考虑过边界ACDB的粒子再次返回);
(3)如图2所示,在边界ACDB和收集板MN之间存在与(2)中相同的匀强磁场(磁场上、下边界的间距为2L,以O为圆心、半径为的区域内没有电场和磁场),求:此时收集板MN上的收集效率(不考虑过边界ACDB的粒子再次返回)。
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【题目】如图,半径为R的圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外.ab为磁场圆的竖直直径,cd为其水平直径,一电荷量为q(q>0)、质量为m的粒子(不计重力)沿平行于直径ab的方向射入磁场区域,射入点与ab的距离为R/2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,现在若将磁感强度的方向改为垂直纸面向内,则下列说法中错误的是( )
A. 粒子将从磁场的圆弧段之间出场
B. 粒子的运动轨迹将经过磁场圆的圆心
C. 粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为120°
D. 粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为150°
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【题目】“探究功与速度变化的关系”的实验装置如下图所示,当小车在一条橡皮筋作用下弹出时,橡皮筋对小车做的功计为W;当用2条、3条、4条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次,第3次,第4次……实验时,橡皮筋对小车做的功记为2W、3W、4W……每次实验中小车获得的最大速度可由打点计时器所打出的纸带测出
(1)关于该实验,下列说法正确的是_________(多选)
A.为了平衡摩擦力,实验中可以将长木板的一端适当垫高,使小车拉着穿过打点计时器的纸带自由下滑时能保持匀速运动
B.实验仪器安装时,可以不平衡摩擦力
C.每次实验小车必须从同一位置由静止弹出
D.实验中要先接通打点计时器的电源再释放小车
(2)下图给出了某次实验打出的纸带,从中截取了测量小车最大速度所用的一段纸带,测得A、B、C、D、E相邻两点间的距离分别为AB=1.48cm,BC=1.60cm,CD=1.62cm,DE=1.62cm;已知相邻两点打点时间间隔为0.02s,则小车获得的最大速度=__________m/s(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,质量小物块,放在半径的水平圆盘边缘A处,小物块与圆盘的动摩擦因数。圆心角为.半径的光滑圆弧轨道BC与水平轨道光滑连接于C点,小物块与水平轨道的动摩擦因数为。开始圆盘静止,在电动机的带动下绕过圆心的竖直轴缓慢加速转动,某时刻小物块沿纸面水平方向飞出(此时与A连线垂直纸面),恰好沿切线进入圆弧轨道B处,经过圆弧BC进入水平轨道CD,在D处进入圆心为.半径为光滑竖直圆轨道,绕过圆轨道后沿水平轨道DF向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力, , ,g取,求:
(1)圆盘对小物块m做的功;
(2)小物块刚离开圆盘时A、B两点间的水平距离;
(3)假设竖直圆轨道可以左右移动,要使小物块能够通过竖直圆轨道,求竖直圆轨道底端D与圆弧轨道底端C之间的距离范围和小物块的最终位置。
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【题目】在研究规格为“6V 3W”的小灯泡的伏安特性曲线的实验中,要求小灯泡两端的电压从0开始逐渐增大。实验提供的电流表量程为0.6A、内阻约l,电压表量程为10V、内阻约20k。
(1)在图所列实验电路图,最合理的是__________;
(2)小灯泡接入电路前,某同学使用如图11所示的多用电表欧姆档直接测量小灯泡的电阻,应将选择开关旋至__________档(填“×1”或“×10”)。
(3)某同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图12所示,则小灯泡的电阻值随温度的升高而_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。实验过程中,小灯泡消耗的功率为0.6W时,小灯泡两端的电压是_________V。
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【题目】在如图所示电路中,电源电动势为9V,内阻为1.0Ω,电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,理想电流表的示数为2.0A,则以下判断中正确的是( )
A. 电动机的输出功率为8.0W B. 电动机两端的电压为6.0V
C. 电动机产生的热功率为4.0W D. 电源输出的电功率为14.0W
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【题目】用电压为U的正弦交流电源通过甲、乙两种电路给额定电压为U0(正常工作时电阻为R0)的同一小电珠供电。图甲中R为滑动变阻器,图乙中理想变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2若小电珠均能正常工作,则下列说法正确的是
A. 变压器可能是升压变压器
B. .甲乙电路消耗电功率之比为
C. 电阻R与小电珠消耗功率之比为
D. 滑动变阻器的阻值R=R0
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【题目】如图所示。两根无限长的光滑导轨M、N水平放管,间距为L=0.5m。所在空间有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B1=0.8T;导轨上放置一质进为m1=0.12kg、电阻r=0.2Ω的金属棒,金属棒及导轨电阻不计;左端接有一电阻R=2Ω.R的两端通过导线与一对水平放置的金属板P、Q相连,如图左侧所示。水平放置的金属板P、Q间距d=0.5m,板间有磁感应强度大小为B2、方向为垂直纸面向里的匀强磁场。现给金属棒m1一个水平向右的恒力F,使棒由静止开始水平运动。一段时间后,棒开始做匀速直线运动,这段时间内通过电阻R的电量为q=4C。此后在左侧P板的小孔S1正上方高度h=0.2m处的A点由静止释放一比荷为1.25C/kg的带电微粒(大小忽略不计)。微粒进入P、Q两板间后。恰能做匀速圆周运动,与上方P板相碰时没有机械能损失且不会碰到下方的Q板。求:(不计空气阻力,g=10m/s2)
(1)金属棒m1匀速直线运动后P、Q两板间的电压以及金属棒匀速运动时速度的大小
(2)金属棒m1从静止到刚好匀速时,电阻R产生的焦耳热(不计左侧金属板P、Q间储存的电磁能)
(3)若带电小球恰能到达P板的小孔S2正上方h处的C点,S1、S2两孔间距为S=2m,求磁感应强度B2的大小必须满足的条件
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【题目】如图所示,球网上沿高出桌面H,网到桌边的距离为L.某人在乒乓球训练中,从左侧处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球的运动为平抛运动.则乒乓球( )
A. 在空中做变加速直线运动
B. 在水平方向做匀加速直线运动
C. 在网的右侧运动的时间是左侧的2倍
D. 击球点的高度是网高的2倍
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