【题目】如图所示,理想边界为等腰直角三角形OAE区域内有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场,等腰直角三角形的直角边长度为L.从O点向垂直于磁场区域沿各个方向均匀的同时射入速率为υ的相同带电粒子,不计粒子之间的相互作用和重力的影响,已知沿OE方向射入的粒子从AE边的中点射出,求;
(1)粒子的比荷;
(2)当粒子从C点射出时,已射出磁场的粒子数与还在磁场中运动的粒子数之比.
【答案】(1)(2)1:1
【解析】
(1)设粒子的质量为m,电荷量为q.由左手定则知粒子带正电,画出粒子运动的轨迹如图所示.沿OE射入的粒子从C点射出,由几何知识得该粒子做圆周运动的圆弧对应的圆心角为90°,其轨迹圆半径
由
可得
(2)在磁场中运动时间相同的粒子,其轨迹圆弧长及对应的弧长相等.将弦OC逆时针旋转当C点转到与OA边上的D点重合时,即从D点射出的粒子在磁场中运动的时间与从C点射出的粒子在磁场中运动的时间相等.由几何知识得从D点射出磁场的粒子的入射速度方向沿OC方向,其入射速度与OD的夹角应为45°当粒子从C、D同时射出磁场时,入射速度方向在OE与OC45°范围内的粒子此时都还在磁场中.由于所有粒子入射速度方向在90°范围内,故此时已射出磁场的粒子数与还在磁场中运动的粒子数之比为1:1.
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【题目】如图甲所示,光滑斜面OA与倾斜传送带AB在A点相接,且OAB在一条直线上,与水平面夹角a=37°,轻质弹赁下端固定在O点,上端可自由伸长到A点.在A点放一个物体,在力F的作用下向下缓慢压缩弹簧到C点,该过程中力F随压缩距离x的变化如图乙所示。已知物体与传送带间动牌擦因数μ=0.5,传送带AB部分长为5m,顺时针转动,速度v=4m/s,重力加速度g取l0m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 求:
(1)物体的质量m;
(2)弹簧从A点被压缩到C点过程中力F所做的功W;
(3)若在C点撤去力F,物体被弹回并滑上传送带,同物体在传送带上最远能到何处?
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【题目】如图所示,质量为m的小球在半径为R的数值轨道内运动,若小球从最低点算起运动一圈又回到最低点的过程中,两次在最低点时轨道对小球的弹力大小分别为10mg和6mg。设小球在该过程中克服摩擦力做的功为W,经过最高点时筒壁对小球的弹力大小为F,已知小球与圆轨道间动摩擦因数处处相等,则( )
A.W=2mgRB.W=mgR
C.0<F<2mgD.2mg<F<3mg
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【题目】我国将在2018年12月发射“嫦娥四号”月球探测器.探测器到达月球上空要经过多次变轨,最终降落到月球表面上.如图所示,轨道I为圆形轨道,其半径为R;轨道Ⅱ为椭圆轨道,半长轴为a,半短轴为b.把探测器与月球中心的连线扫过的面积与其所用时间的比值定义为“面积速率”,已知椭圆的面积S=.则以下说法判断正确的是( )
A.探测器在圆轨道Ⅰ上P点的向心加速度大于在椭圆轨道Ⅱ上P点的向心加速度
B.探测器在P点瞬间加速后才能由轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ上运动
C.探测器在轨道I和轨道Ⅱ上的面积速率之比是
D.探测器在轨道I和轨道Ⅱ上的面积速率之比是
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【题目】氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E1=-54.4eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的粒子中,能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是( )
A.54.4eV(光子)B.50.4eV(光子)
C.48.4eV(电子)D.42.8eV(电子)
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【题目】对一定质量的气体,在等温条件下得出体积V与压强p的数据如下表:
V/m3 | 1.00 | 0.50 | 0.40 | 0.25 | 0.20 |
p/×105Pa | 1.45 | 3.10 | 3.95 | 5.98 | 7.70 |
(1)根据所给数据在坐标纸上(如图所示)画出图线_______,由画出的图线可得结论是___________________;
(2)该图线斜率大小和温度的关系是_________________。
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【题目】假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B,半径分别为RA和RB,这两颗行星周围卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行周期的平方(T2)的关系如图所示,T0为卫星环绕行星表面运行的周期,则( )
A.行星A的质量大于行星B的质量
B.行星A的密度小于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度小于行星B的第一宇宙速度
D.当两行星的卫星轨道半径相同时,行星A的卫星向心加速度小于行星B的卫星向心加速度
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【题目】某活动小组利用图示装置验证机械能守恒定律.钢球自由下落过程中,先后通过光电门1、2,计时装置测出钢球通过1、2的时间分别为、,用钢球通过光电门的平均速度表示钢球通过光电门的瞬时速度,测出两光电门间的距离为,当地的重力加速度为.
(1)用20分度的游标卡尺测量钢球的直径,读数如图所示,钢球直径 .
(2)要验证钢球经过两个光电门的过程中机械能守恒,则需要验证的等式为 (用、、、D和表示).
(3)用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度,由此产生的误差 (填“能”或“不能”)通过增加实验次数减小.
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【题目】(1)如图甲是简易多用电表的电路图。图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为500μA,内阻Rg=200Ω,R1=20Ω,R2=180Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。A端与___(填“红”或“黑”)色表笔相连接。该多用电表5个挡位为直流电压50V挡和500V挡,直流电流1mA挡和10mA挡,欧姆×1Ω挡。B接___(填“1”或“2”)为10mA挡,R4=___kΩ。若电源电动势为1.5V,内阻忽略不计,R3=400Ω,则欧姆挡中值电阻为___Ω。
(2)如图乙,如果用欧姆档来测电阻,当用100Ω挡测量时,若指针指在刻线附近,则应换用___(填“1”、“10”或“1k”)挡,换挡之后应先将红、黑表笔短接,调节部件___(填“S”或“T”),进行___(填“欧姆调零”或“机械调零”),使指针对准电阻的“0”刻线,再将待测电阻接入红黑表笔之间。
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