【题目】如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,一对正、负电子(正电子质量和电量与电子大小相等,电性相反)分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
A. 1∶2B. 2∶1C. 1∶D. 1∶1
【答案】A
【解析】
带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.粒子受到的洛伦兹力提供向心力;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,粒子速度的偏向角等于轨迹的圆心角θ,根据t=T求运动时间.
正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。由T=,知两个电子的周期相等。正电子以30°入射,从y轴离开磁场时,速度方向与y轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,正电子在磁场中运动时间为。同理,负电子电子从x轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与x轴的夹角为60°,则负电子速度的偏向角为θ2=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则负电子在磁场中运动时间为,所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为t1:t2=1:2。故选A。
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【题目】如图所示,有两个相邻的有界匀强磁场区域,磁感应强度的大小均为B,磁场方向相反,且与纸面垂直,磁场区域在x轴方向宽度均为a,在y轴方向足够宽现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向,在下列选项中,线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的
A. B. C. D.
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【题目】如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量关系为mA=2mB,规定向右为正方向,A、B两球的动量大小均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A球的动量增量为-4 kg·m/s,则( )
A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10
D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5
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【题目】利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一水平的气垫导轨,导轨上A点处有一滑块,其质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连.调节细绳的长度使每次实验时滑块运动到B点处与劲度系数为k的弹簧接触时小球恰好落地,测出每次弹簧的压缩量x,如果在B点的正上方安装一个速度传感器,用来测定滑块到达B点的速度,发现速度v与弹簧的压缩量x成正比,作出速度v随弹簧压缩量x变化的图象如图乙所示,测得v-x图象的斜率.在某次实验中,某同学没有开启速度传感器,但测出了A、B两点间的距离为L,弹簧的压缩量为x0,重力加速度用g表示,则:
(1)滑块从A处到达B处时,滑块和小球组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=____________,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______________,在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则可认为系统的机械能守恒.(用题中字母表示)
(2)在实验中,该同学测得M=m=1kg,弹簧的劲度系数k=100N/m,并改变A、B间的距离L,作出的x2-L图象如图丙所示,则重力加速度g=________m/s2.
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【题目】如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法正确的是( )
A. M带正电荷,N带负电荷
B. a点的场强小于b点的场强
C. e点电势比c点的高
D. N在从c点运动到d点的过程中电场力做正功
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【题目】两个小球a、b质量均为2kg,b球置于水平台的右边缘,带q=0.2C正电荷;a球从半径R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道顶端,从静止开始滑下。与b发生完全非弹性碰撞后,一起飞入互相垂直的复合场中,已知水平台的MN段粗糙,且MN段长L=2m,摩擦因数μ=0.2,轨道Nb部分光滑。匀强电场竖直向上,匀强磁场水平向外。弧线bd是a、b一起在复合场中运动的轨迹,且bc=cd,E=200N/C,B=10T,取g=10m/s2。求:
(1)a下滑到圆弧轨道末端M点时,对轨道的压力大小
(2)水平台的高度
(3)a、b在复合场中运动的时间
(4)整个过程中a、b系统损失多少机械能
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【题目】某同学用单摆测量重力加速度。
(1)将细线穿过球上的小孔,打个结,制成一个单摆。将做好的单摆用铁夹固定在铁架台的横杆上,把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自由下垂。用游标卡尺测出小球的直径d;再用刻度尺测出从悬点至小球上端的悬线长l',则摆长l=______;
(2)把单摆从平衡位置拉开一个小角度,使单摆在竖直面内摆动。用秒表测量单摆完成n次全振动所用的时间t,如图所示,秒表的读数为_______s;
(3)根据以上测量量(d、l'、n、t),写出当地重力加速度的表达式g=__________。
(4)实验中如果重力加速度的测量值偏大,其可能的原因是________。
A.把摆线的长度l'当成了摆长
B.摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线变长
C.测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记成了n次全振动的时间
D.摆球的质量过大
(5)为了减少实验误差,可采用图象法处理数据,通过多次改变摆长,测得多组摆长L和对应的周期T,并作出T2—L图象,如图所示。若图线的斜率为k,则用k表示重力加速度的测量值g=______。
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【题目】如图所示,水平传送带AB向右匀速运动,倾角为的倾斜轨道与水平轨道平滑连接于C点,小物块与传送带AB及倾斜轨道和水平轨道之间均存在摩擦,动摩擦因数都为,倾斜轨道长度,C与竖直圆轨道最低点D处的距离为,圆轨道光滑,其半径。质量为可看作质点的小物块轻轻放在传送带上的某点,小物块随传送带运动到B点,之后沿水平飞出恰好从P处切入倾斜轨道后做匀加速直线运动(进入P点前后不考虑能量损失),经C处运动至D,在D处进入竖直平面圆轨道,恰好绕过圆轨道的最高点E之后从D点进入水平轨道DF向右运动。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力, , )求:
(1)物块刚运动到圆弧轨道最低处D时对轨道的压力;
(2)传送带对小物块做的功W;
(3)若传送带AB向右匀速运动的速度,求小物块在传送带上运动过程中由于相互摩擦而产生的热量Q。
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【题目】在电场强度为E方向水平向右的匀强电场中,用一根长为L的绝缘细杆(质量不计)固定一个质量为m的电量为q带正电的小球,细杆可绕轴O在竖直平面内自由转动.现将杆从水平位置A轻轻释放,在小球运动到最低点B的过程中。求:
(1)小球的电势能如何变化?
(2)A、B两位置的电势差多少?
(3)小球到达B点时的速度多大?
(4)在最低点时绝缘杆对小球的作用力?
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