【题目】如图所示,在坐标系xOy的第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E。第三象限内存在匀强磁场I,y轴右侧区域内存在匀强磁场Ⅱ,Ⅰ、Ⅱ磁场的方向均垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量为+q的粒子自P(-l,l )点由静止释放,沿垂直于x轴的方向进入磁场Ⅰ,接着以垂直于y轴的方向进入磁场Ⅱ,不计粒子重力。
(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度B1;
(2)若磁场Ⅱ的磁感应强度B2=3B1,求粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间t及这段时间内的位移。
【答案】(1) (2) ,s=(2/3)L,方向沿y轴负方向
【解析】试题分析:(1)根据牛顿第二定律和运动学公式求出粒子进入磁场Ⅰ时的速度,结合粒子在磁场Ⅰ中的轨道半径,根据半径公式求出磁场Ⅰ的磁感应强度.(2)作出粒子在磁场中的运动轨迹,通过周期公式和半径公式求出粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间内的时间和位移。
(1)设粒子垂直于x轴进入磁场Ⅰ时的速度为v,
由运动学公式有:,
由牛顿第二定律有:,
由题意知,粒子在Ⅰ中做圆周运动的半径为,由牛顿第二定律有:,
联立以上各式,解得:
(2)粒子的运动轨迹如图所示.
设粒子在磁场Ⅰ中运动的半径为,周期为,则,
设粒子在磁场Ⅱ中运动的半径为,周期为,有:, 得:.
粒子从第一次经过y轴到第四次经过y轴的时间,
代入数据得
粒子在第一次经过y轴到第四次经过y轴时间内的位移
解得:,方向沿y轴负方向.
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【题目】为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是110km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100km.上述两个数据的物理意义是
A. 80km/h是平均速度,100km是位移
B. 80km/h是平均速度,100km是路程
C. 80km/h是瞬时速度,100km是位移
D. 80km/h是瞬时速度,100km是路程
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【题目】如右图所示,一物块受到一水平力F作用静止于斜面上,此力F的方向与斜面平行,如果将力F撤除,下列对物块的描述正确的是( )
A. 木块将沿斜面下滑 B. 木块受到的摩擦力变大
C. 木块立即获得加速度 D. 木块所受的摩擦力方向改变
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【题目】如图所示,空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为B=1.0T的匀强磁场,一质量为M=0.4kg且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上,在木板左端放置一质量为m=0.2kg、带正电q=0.1C的滑块,滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为μ=0.5,滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,现对木板施加方向水平向左,大小为F=1.2N的恒力,g取10m/s2。则滑块
A. 开始做匀加速运动,然后做加速度减小的加速运动,最后做匀速直线运动
B. 一直做加速度为2m/s2的匀加速运动,直到滑块飞离木板为止
C. 速度为12m/s时,滑块开始减速
D. 最终会做速度为20m/s的匀速运动
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【题目】有一约7.5V数码电池,无法从标签上看清其电动势等数据。现要更加准确测量其电动势E和内电阻r,实验室备有下列器材:
A.电流表A1(量程0.6A,内阻r1=3Ω)
B.电压表V1(量程3V,内阻r2=2.9kΩ)
C.电压表V2(量程30V,内阻r3=30kΩ)
D.电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω)
E.电阻箱R2(阻值范围0~9999.9Ω)
F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)
G.开关及导线
(1)该实验中电压表应选_____________,电阻箱应选_____________,(均选填选项前的字母序号)实验中电阻箱阻值可以调节为_____________Ω。
(2)请设计合理的实验电路,画在方框内,并用题中所给的字母表示各元件___________。
(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置,读出此时电压表读数为U,电流表读数为I,则电源电动势E和内阻r间的关系式为E=_____________。
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【题目】如图,光滑水平桌面左侧是一个1/4光滑圆弧轨道,小球a、b用细线连接,中间有一被压缩了的轻弹簧,静止放在水平桌面上。烧断细线后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动,a球上升到圆弧轨道上的最高点C点,b球从桌面边缘飞出后落到地面上的D点。
(1)若小明利用该装置验证动量守恒定律,需要测量的物理量______.
A.用天平测出小球a、b的质量分别为、
B.测出C点离桌面的高度
C.测出桌面离地面的高度和D点高桌子边缘的水平距高L
D.测出当地的重力加速度g
(2)该实验只需验证表达式__________________成立即可验证动量守恒定律。(使用第一问的字母表示)
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【题目】如图所示,静止在水平面上的物体,所受重力为200N,物体和水平面之间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.求下列情况中物体受到的摩擦力和加速度(取重力加速度g=10m/s2):
(1)当给物体施加一个水平向左、大小为F1=10N的拉力时;
(2)当给物体施加一个水平向左、大小为F2=30N的拉力时.
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【题目】某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值未知的金属丝绕成的线圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率ρ=1.57×10-8Ω·m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径,但家中没有游标卡尺或螺旋测微器,只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具.他们想到了如下方法:
第一种方法:
(1)如图所示,取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上,共计32匝,用米尺测量其间距为__________ cm,则金属丝的直径为________ mm(第二个空保留两位有效数字).
第二种方法:
(2)剪一段长为12.5 m的金属丝,用多用电表测量其阻值为1.0 Ω,计算可得金属丝的直径为__________ mm(保留两位有效数字).
(3)第二种方法中,用多用电表测量阻值时误差较大,于是他们将这段长为12.5 m的金属丝带回实验室,设计了如图所示的电路测量其准确阻值.
主要实验器材如下:
A.灵敏电流计(内阻为0.3 Ω)
B.滑动变阻器(阻值约几欧)
C.滑动变阻器(阻值约几千欧)
D.R2代表12.5 m的金属丝
E.干电池一节
F.开关
简要实验步骤如下:
①闭合S1,调节滑动变阻器R1,使灵敏电流计满偏;
②闭合S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三.滑动变阻器应选________,R2的阻值为__________,R2的测量结果比实际值__________(偏大、偏小、相等).
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【题目】如图所示为氢原子能级示意图的一部分,根据波尔理论,下列说法中正确的是
A. 从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
B. 从高能级向低能级跃迁时,氢原子核一定向外放出能量
C. 从n=4能级跃迁到n=3能级,氢原子的能量减小,电子的动能减小
D. 处于不同能级时,核外电子在各处出现的概率是一样的
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