【题目】如图甲所示,ABCD是一长方形有界匀强磁场边界,磁感应强度按图乙规律变化,取垂直纸面向外为磁场的正方向,图中AB=AD=L,一质量为m、所带电荷量为q的带正电粒子以速度v0在t=0时从A点沿AB方向垂直磁场射入,粒子重力不计。则下列说法中正确的是
A. 若粒子经时间恰好垂直打在CD上,则磁场的磁感应强度
B. 若粒子经时间恰好垂直打在CD上,则粒子运动中的加速度大小
C. 若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,则磁场的磁感应强度的大小
D. 若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,磁场变化的周期
【答案】AD
【解析】若粒子经时间恰好垂直打在CD上,则粒子运动的半径为R=L,根据,解得磁场的磁感应强度,选项A正确; 若粒子经时间t=T0恰好垂直打在CD上,粒子的轨迹必定为3个四分之一圆周,如图,
由几何关系得,运动半径为r=L/3;运动中的加速度为: ,选项B错误;若要使粒子恰能沿DC方向通过C点,粒子运动的时间必定为磁感应强度变化的周期的整数倍,如图;根据运动的对称性可得,轨道半径满足2L=2nr′,即 (n=1、2、3、…..)
由由洛伦兹力提供向心力得, ,得, (n=0、1、2、3、….)
粒子圆周运动周期为: ,磁感应强度变化的周期:T0=T;得,T0= (n=0、1、2、3、….),选项C错误,D正确;故选AD.
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【题目】如图所示,一个条形磁铁从线圈上方很远处开始向下匀速穿过一环形线圈,t1表示磁铁中部与线圈共面的时刻,能够正确反映环形线圈中电流随时间变化情况的图是(规定俯视逆时针方向电流为正方向) ( )
A. B. C. D.
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【题目】如图 (a)所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时,甲静止,乙以6m/s的初速度向甲运动。此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v-t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。则由图线可知( )
A. 两电荷的电性一定相反
B. 甲、乙两个点电荷的质量之比为2 : 1
C. 在0~t2时间内,两电荷的静电力先增大后减小
D. 在0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小
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【题目】如图所示,MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道,半径为R,最高点为M和N,整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为B,一电荷量为+q,质量为m的小球自N点无初速度滑下(始终未脱离轨道),下列说法中正确的是
A. 运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变
B. 小球滑到D点时,对轨道的压力大于mg
C. 小球滑到D点时,速度大小是
D. 小球滑到轨道左侧时,不会到达最高点M
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【题目】科学家于1996年人工制造出超重元素,这种元素具有放射性,其原子核经过n次α衰变的产物为, 的半衰期为T,则下列说法正确的是
A. 衰变中的α射线具有很强的穿透性,可以用于金属探伤
B. 的中子数比的中子数多12
C. 原子核之间只存在核力
D. 2g 经过2T时间,剩众物质的质量为0.5g
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【题目】一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p﹣T图象如图所示,下列判断正确的是_________。
A.过程ab中是等容变化
B.过程bc中气体既不吸热也不放热
C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D.a、b和c三个状态中,状态a分子的平均动能最小
E.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
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【题目】如图所示,间距L=1 m、电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨水平放置,导轨右侧接入R=2Ω的定值电阻。长L=1 m、电阻r=1 Ω、质量为m的导体棒垂直导轨放置,整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,现在导体棒上施加水平向左的拉力F,拉力F随时间变化的关系为F=,导体棒从静止开始以大小为a的加速度做匀加速直线运动,运动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。下列说法正确的是 ( )
A. 导体棒克服安培力做的功等于导体棒上产生的焦耳热
B. 质量m=0.2kg,加速度a=1.5m/s2
C. 前4s内拉力F的冲量大小为9.2N·s
D. 若4s末撤去拉力F,则拉力F撤去后定值电阻R上产生的焦耳热为3.6J
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【题目】测定一节干电池的电动势和内阻,电路如图甲所示,MN为一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,定值电阻R0=1.0Ω,调节滑片P,记录电压表示数U、电流表示数I及对应的PN长度x,绘制了U-I图象如图乙所示。
(1)由图乙求得电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω。
(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值______其真实值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)根据实验数据可绘出图象,如图丙所示。图象斜率为k,电阻丝横截面积为S,可求得电阻丝的电阻率ρ=______,电表内阻对电阻率的测量____________(选填“有”或“没有”)影响。
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【题目】某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律及平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数的实验在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门,水平平台上A点右侧摩擦很小,可忽略不计,左侧为粗糙水平面,当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下:
A.在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片;
B.用天平分别测出小滑块a(含挡光片)和小球b的质量ma、mb;
C.在a和b间用细线连接,中间夹一被压缩了的轻短弹簧,静止放置在平台上;
D.烧断细线后,a、b瞬间被弹开,向相反方向运动;
E.记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间△t;
F.滑块a最终停在C点(图中未画出)用刻度尺测出AC之间的距离Sa;
G.小球b从平台边缘飞出后,落在水平地面的B点,用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb;
H.改变弹簧压缩量,进行多次测量。
(1)用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则挡光片的宽度为___________mm;
(2)该实验要验证“动量守恒定律”,则只需验证两物体a、b弹开后的动量大小相等,即a的动量大小____________等于b的动量大小____________;(用上述实验所涉及物理量的字母表示)
(3)改变弹簣压缩量,多次测量后,该实验小组得到小滑块a的Sa与关系图象如图丙所示,图象的斜率为k,则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为____________。(用上述实验数据字母表示)
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