【题目】如图所示,两个带电粒子M和N,以相同的速度经小孔S垂直进入同一匀强磁场,运行的半圆轨迹如图两种虚线所示,下列表述正确的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的质量大于N的质量
C.M的带电量小于N的带电量
D.M的运行时间不可能等于N的运行时间
【答案】A
【解析】
试题由左手定则判断出M带正电荷,带负电荷;结合半径的公式可以判断出粒子质量和电量的大小;根据周期的公式可以判断出运动的时间关系.
解:
A、进入磁场时,M粒子所受的洛伦兹力方向向右,N的洛伦兹力方向向左,由左手定则判断出M带负电,N带正电,故A正确;
B、粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力,则有 qvB=m,轨迹半径为:r=.
由图看出,M的轨迹半径较大,而两个粒子的速率相等,则知,M粒子的比荷较小,但不能判断它们电量和质量的大小,故B、C错误;
D:粒子在磁场中运动半周,即时间为周期的一半.两个粒子的周期公式为T=,由于两个粒子的比荷关系未知,周期关系未知,故M的运行时间可能等于N的运行时间,故D错误.
故选A
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【题目】为了“探究动能改变与合外力做功”的关系,某同学设计了如下实验方案:
A.第一步他把带有定滑轮的木板有滑轮的一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连,然后跨过定滑轮,重锤夹后连一纸带,穿过打点计时器,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板匀速运动,如图甲所示。
B.第二步保持木板的倾角不变,将打点计时器安装在木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使其穿过打点计时器,然后接通电源释放滑块,使之从静止开始加速运动,打出纸带,如图乙所示。打出的纸带如图丙所示:
试回答下列问题:
(1)已知O、A、B、C、D、E、F相邻计数点的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,当打点计时器打A点时滑块速度=_______,打点计时器打B点时滑块速度=____________。
(2)已知重锤质量m,当地的重力加速度g,要测出某一过程合外力对滑块做的功,还必须测出这一过程滑块________________(写出物理量名称及符号),合外力对滑块做功的表达式=____________。
(3)测出滑块运动OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力对滑块所做的功以及。以v2为纵轴,以W为横轴建立坐标系,描点作出v2–W图象,可知它是一条过坐标原点的倾斜直线,若直线斜率为k,则滑块质量M=____________。
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【题目】如图所示,质量相同的两小球a、b分别从斜面顶端A和斜面中点B沿水平方向抛出后,恰好都落在斜面底端,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.小球a、b在空中飞行的时间之比为2:1
B.小球a、b抛出时的初速度大小之比为2:1
C.小球a、b到达斜面底端时的动能之比为4:1
D.小球a、b到达斜面底端时速度方向与斜面的夹角之比为1:1
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【题目】图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求:
(1)弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;
(2)已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在m到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?
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【题目】如图所示,质量m="0.1" g的小球,带有q=5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成θ=37°角的绝缘杆上,小球可以沿杆滑动,与杆间的动摩擦因数μ=0.4,这个装置放在磁感应强度B="0.5" T的匀强磁场中,求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度.(g取10 N/kg)
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【题目】如图甲,在同一水平桌面上放有一长直导线MN和一矩形导线框abcd,导线MN固定,导线框在MN的右侧.导线MN中通有电流i,i的变化如图乙所示,规定从N到M为电流正方向.导线MN通电过程中导线框始终静止,则( )
A. 0~t1时间内,导线框中产生adcba方向感应电流,且大小不变
B. 0~t1时间内,导线框受到水平向左的摩擦力,且大小不变
C. t1~t3时间内,导线框产生的感应电流方向不变,受到摩擦力的方向也不变
D. 在t1时刻导线框中感应电流改变方向,在t2时刻导线框不受摩擦力
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【题目】如图所示,在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子,A点的坐标为(0,),第一象限充满沿y轴负方向的匀强电场,第四象限充满方向垂直纸面的匀强磁场(未画出)。带电粒子从x轴上C点离开第一象限进入第四象限,C点的坐标为(2a,0)。已知带电粒子的电量为q,质量为m,粒子的重力忽略不计。求:
(1)所加匀强电场E的大小
(2)若带正电的粒子经过磁场偏转后恰好能水平向左垂直打在-y轴上D点(未画出),求第四象限中所加磁场的大小与方向以及D点的坐标。
(3)若在第四象限只是某区域中存在大小为,方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场,要使带电粒子仍能水平向左垂直打在-y轴上的D点,求该圆形磁场区域的最小面积。
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【题目】某同学要测定一个圆柱体的电阻率,进行了如下操作:
(1)用准确到0.1mm的游标卡尺测量圆柱体的长度,用螺旋测微器测量其直径如下图所示.可知其长度为_____mm,其直径为_____mm;
(2)用已调零且选择旋钮指向欧姆档“×1”位置的多用电表粗略测量该圆柱体的电阻,根据如图2所示的表盘,可读出被测电阻阻值为_____Ω.
(3)为了精确的测量该圆柱体的电阻,实验室准备了如下实验器材,用伏安法进行测量:
电压表V1(量程0~3V,内电阻约1kΩ);
电压表V2(量程0~15V,内电阻约5kΩ);
电流表A1(量程0~3A,内电阻约0.2Ω);
电流表A2(量程0~600mA,内电阻为1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为10Ω,额定电流为1A);
电池组E(电动势为4V、内电阻约为0.1Ω);
开关及导线若干.
为使实验能正常进行,减小测量误差,实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压值,以便画出电流﹣电压关系图线,则
①电压表应选用_____(填实验器材的代号)
②电流表应选用_____(填实验器材的代号).
③完成实验电路图(图3).
(4)这位同学在一次测量时,电流表、电压表的示数如图4所示.由图可知,电流表读数为_____A,电压表的读数为_____ V.
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【题目】实验室内有一电压表量程为150mV,内阻约为130Ω。现要将其改装成量程为10mA的电流表。为此,实验室提供如下器材:
A.干电池E(电动势为1.5V)
B.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
C.电流表A(有1.5mA,15mA与150mA三个量程)
D.导线若干及开关K。
(1)对电表改装时必须知道电压表的内阻。虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路原理图的一部分,请将电路图补充完整____
(2)在既不损坏仪器又能使精确度尽可能高的条件下,电路中电流表A应选用的量程是__mA。若合上K,调节滑动变阻器后测得电压表的读数为150mV,电流表A的读数为1.20mA,则电压表的内阻RmV为________Ω。
(3)要将该电压表mV改装成量程为10mA的电流表,那么应该在电压表上______联 (填“串”或“并”)一个定值电阻,该电阻阻值R0=______Ω。(保留3位有效数字)
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