【题目】在直角区域aob内,有垂直纸面向里的匀强磁场,一带电粒子从o点沿纸面以一定速度射入磁场中,速度方向与边界ob成30°角,从磁场出来的位置离开O点的距离为L,求
(1)粒子带正电还是负电;
(2)若磁场的磁感应强度为B,粒子的质量为m,带电量为q,则粒子在磁场中运动的速度为多少?在磁场中运动的时间为多少?
【答案】(1)带负电(2)速度为,时间为
【解析】试题分析:粒子做曲线运动总是弯向所受合力的方向,再加上洛仑兹力与速度方向垂直,所以由左手定则就能判断粒子带负电.由洛仑兹力提供向心力可以求向半径公式和周期公式,再由几何关系求出半径大小,联立两者就能得出粒子的速度.至于时间根据偏转角就能求出粒子做匀速圆周运动的时间.
(1)粒子做曲线运动总是弯向所受合力的方向,再加上洛仑兹力与速度方向垂直,画出粒子的运动轨迹如图所示:由左手定则知道粒子带负电.
(2)粒子做匀速圆周运动时,洛仑兹力提供向心力: …①
由几何关系有: …②
联立以上两式得:
由于粒子在磁场中偏转了60°,所以粒子在磁场中的时间为
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【题目】如图所示,匀强电场场强方向竖直向下,在此电场中有 a,b,c,d 四个带电粒子(不计粒子间的相互作用),各以水平向左、水平向右、竖直向上和竖直向下的速度做匀速直线运动,则下列说法错误的是( )
A. c,d带异种电荷
B. a,b带同种电荷且电势能均不变
C. d的电势能减小,重力势能也减小
D. c的电势能减小,机械能增加
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【题目】如图所示,EF与GH间为一无场区.无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板,两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场,其中A为正极板.无场区右侧为一点电荷Q形成的电场,点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心,圆弧半径为R,圆心角为120°,O、C在两板间的中心线上,D位于GH上.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场,粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管,并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动.(不计粒子的重力、管的粗细)
求:(1)O处点电荷Q的电性和电荷量;
(2)两金属板间所加的电压.
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【题目】甲、乙、丙、丁四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B. 这四辆车均从静止开始运动
C. 在0~t2时间内,丙、丁两车在时刻t2相距最远
D. 在0~t2时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小
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【题目】为描绘小灯泡L(2.5V 1.0W)的伏安特性曲线,某同学根据如下可供选择的器材设计了如图所示电路(电路还没有完全接好).
A.电流表(量程0.6 A,内阻约l)
B.电压表(量程3V,内阻约3k)
C.滑动变阻器(200,0.3A)
D.滑动变阻器(5,2 A)
E.电池组(电动势约3V,内阻未知)
F.开关,带夹子的导线若干
G.待测小灯泡
(1)实验中滑动变阻器应选择______(填“C”或“D”),请以笔画线代替导线将尚未连接好的电压表连入电路中________.
(2)在该同学连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处:I.______________________ ; Ⅱ._______________________ .
(3)改正上述两个不当之处后,他在测量中发现,无论如何调节滑动变阻器的滑片,电压表和电流表的示数均不能取到较小值,其原因可能是导线________(填图中导线代号)没有连接好.
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【题目】质量相同,电荷相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示.下列表述正确的是(不计重力)( )
A. M带正电,N带负电
B. M的速率大于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N不做功
D. M的运行时间大于N的运行时间
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【题目】如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)下列说法中符合本实验要求的是___________。
A.安装轨道时,轨道末端必须水平
B.必要的测量仪器有天平、刻度尺和秒表
C.入射球必须比靶球质量大,且二者的直径必须相同
D.在同一组实验的不同碰撞中,每次入射球必须从同一位置由静止释放
(2)图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时,先让入射小球多次从S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置。然后把靶球静置于轨道的末端,再将入射小球从同一位置由静止释放,多次重复,并找到碰撞后两球各自落地点的平均位置。用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置与O点的距离(线段OM、OP、ON的长度),分别用x1、x2、x3表示。入射小球的质量m1,靶球的质量为m2,若满足关系式__________,则两球碰撞前后系统动量守恒。
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【题目】伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是( )
A. 图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动
B. 图1中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易
C. 图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成
D. 图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持
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【题目】小张和小明测绘标有“3.8 V 0.4 A”小灯泡的伏安特性曲线,提供的实验器材有:
A.电源E(4 V,内阻约0.4 Ω) |
B.电压表V(2 V,内阻为2 kΩ) |
C.电流表A(0.6 A,内阻约0.3 Ω) |
D.滑动变阻器R(0~10Ω) |
E.三个定值电阻(R1=1kΩ,R2=2kΩ,R3=5kΩ)
F.开关及导线若干
(1)小明研究后发现,电压表的量程不能满足实验要求,为了完成测量,他将电压表进行了改装.在给定的定值电阻中选用 (选填“R1”、“R2”或“R3”)与电压表 (选填 “串联”或“并联”),完成改装.
(2)小张选好器材后,按照该实验要求连接电路,如图所示(图中电压表已经过改装).闭合开关前,小明发现电路中存在两处不恰当的地方,分别是:① ;② .
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表和电流表的示数改变,但均不能变为零.由此可以推断电路中发生的故障可能是导线 (选填图中表示导线的序号)出现了 (选填“短路”或“断路”).
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