【题目】如图所示,在空间有一坐标系直线与轴正方向的夹角为30°,第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,直线是他们的边界,上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为一质量为电荷量为的质子(不计重力)以速度从点沿与成30°角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ,质子先后通过磁场区域和Ⅱ后,恰好垂直打在轴上的Q点(图中未画出),则
A. 质子在区域Ⅰ中运动的时间为
B. 质子在区域Ⅰ中运动的时间为
C. 质子在区域Ⅱ中运动的时间为
D. 质子在区域Ⅱ中运动的时间为
【答案】BD
【解析】
设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2,区域II中磁感应强度为B′,由牛顿第二定律得:qvB=m①;qvB′=m②;粒子在两区域运动的轨迹如图所示,由带电粒子才磁场中运动的对称性和几何关系可知,质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°,故质子在磁场I中轨迹的圆心角为:θ=60°,如图所示:
则△O1OA为等边三角形,有:OA=r1 ③,在区域II中,质子运动圆周,O2是粒子在区域II中做圆周运动的圆心,r2=OAsin30°④,由①②③④解得区域II中磁感应强度为:B′=2B ⑤,质子在Ⅰ区运动轨迹对应的圆心角:φ=60°,在Ⅱ区运动轨迹对应的圆心角为:φ′=90°,质子在Ⅰ区的运动周期:T1,运动时间t1,故A错误,B正确;质子在Ⅱ区运动的周期:T2,运动时间t2,故C错误,D正确;
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【题目】如图所示,质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态,现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出),已知小球与杆间的动摩擦因数为,下列说法中正确的是( )
A. 小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的减速运动
B. 小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止
C. 小球的最大加速度为F0/m
D. 小球的最大速度为
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【题目】如图所示,MN、PQ是水平带等量异种电荷的平行金属板,板长为L,在PQ板的上方有垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场.一个电荷量为q、质量为m的带负电粒子甲以大小为v0的速度从MN板的右边缘且紧贴M点,沿平行于板的方向射入两板间,结果甲粒子恰好从PQ板的左边缘与水平方向成角飞入磁场,就在甲粒子射入平行板一段时间后,与甲粒子完全相同的乙粒子从相同的位置以相同的速度射入平行板,结果两粒子恰好相遇,粒子重力不计.求
(1)甲粒子在金属板间从M到Q运动的过程中,电场力对它所做的功W
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B;
(3)从甲粒子射出到与乙粒子相遇的时间t.
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【题目】如图所示,10匝矩形线框处在磁感应强度B= T的匀强磁场中,绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω=l0rad/s在匀强磁场中转动,线框电阻不计,面积为0.4m2,线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连,副线圈接有一只灯泡L(规格为“4W,l00Ω”)和滑动变阻器,电流表视为理想电表,则下列说法正确的是
A. 若从图示线框位置开始计时,线框中感应电动势的瞬时值为
B. 当灯泡正常发光时,原、副线圈的匝数比为1:2
C. 若将滑动变阻器滑片向上移动,则电流表示数增大
D. 若将自耦变压器触头向下滑动,灯泡会变暗
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【题目】小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻,又能测量定值电阻阻值的电路。
他用了以下的实验器材中的一部分,设计出了图(a)的电路图:
a.电流表A1(量程0.6A,内阻很小);电流表A2(量程300μA,内阻rA=1000Ω);
b.滑动变阻器R(0-20Ω);
c,两个定值电阻R1=1000Ω,R2=9000Ω;
d.待测电阻Rx;
e.待测电源E(电动势约为3V,内阻约为2Ω)
f.开关和导线若干
(1)根据实验要求,与电流表A2串联的定值电阻为___________(填“R1”或“R2”)
(2)小明先用该电路测量电源电动势和内阻,将滑动变阻器滑片移至最右端,闭合开关S1,调节滑动变阻器,分别记录电流表A1、A2的读数I1、I2,得I1与I2的关系如图(b)所示。根据图线可得电源电动势E=___________V;电源内阻r=___________Ω,(计算结果均保留两位有效数字)
(3)小明再用该电路测量定值电阻Rx的阻值,进行了以下操作:
①闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器到适当阻值,记录此时电流表A1示数Ia,电流表A2示数Ib;
②断开开关S2,保持滑动变阻器阻值不变,记录此时电流表A1示数Ic,电流表A2示数Id;后断开S1;
③根据上述数据可知计算定值电阻Rx的表达式为___________。若忽略偶然误差,则用该方法测得的阻值与其真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)
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【题目】中国科学家发现了量子反常霍尔效应,杨振宁称这一发现是诺贝尔奖级的成果.如图所示, 厚度为h,宽度为d的金属导体,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体上下表面会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.下列说法正确的是
A.上表面的电势高于下表面电势
B.仅增大h时,上下表面的电势差增大
C.仅增大d时,上下表面的电势差减小
D.仅增大电流I时,上下表面的电势差减小
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【题目】如图所示,带有孔的小球A套在粗糙的倾斜直杆上,与正下方的小球B通过轻绳连接,处于静止状态.给小球B施加水平力F使其缓慢上升,直到小球A刚要滑动.在此过程中( )
A. 水平力F的大小不变
B. 杆对小球A的支持力不变
C. 轻绳对小球B的拉力先变大后变小
D. 杆对小球A的摩擦力先变小后变大
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【题目】如图(甲)所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受静电力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图像如图(乙)所示.以下说法中正确的是
A. Q2一定带负电
B. Q2的电荷量一定大于Q1的电荷量
C. b点的电场强度一定为零
D. 整个运动过程中,粒子的电势能先减小后增大
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【题目】光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图所示。
(1)如图所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用直流电源给电磁铁供电,利用220V交流电源给路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件__________________。
(2)用多用电表“×100”Ω挡,测量图中电磁铁线圈电阻时,指针偏转角度太大,为了更准确的测量其阻值,接下来应选用___________Ω挡(填“×1k或“×10”),进行欧姆调零后重新测量其示数如图所示,则线圈的电阻为___________Ω。
(3)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时,继电器的衔铁将被吸合。图中直流电源的电动势E=6V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~10Ω,2A)、R2(0~200Ω,1A)、R3(0-1750Ω,1A)要求天色渐暗照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选___________择(填“R1”、“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地___________(填“增
大”或“减小”)滑动电阻器的电阻。
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