【题目】如图所示,O点有一粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,它们的速度大小相等、速度方向均在xOy平面内.在直线x=a与x=2a之间存在垂直于xOy平面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力.关于这些粒子的运动,下列说法正确的是( )
A. 粒子的速度大小为 B. 粒子的速度大小为
C. 与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长 D. 与y轴正方向成90°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长
【答案】AC
【解析】试题分析:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由几何关系可求得粒子的速度;粒子在磁场中运动时轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长,根据圆的对称性可知,与y轴正方向成120°角射出的粒子在磁场中运动的时间最长.
粒子在磁场中受洛伦兹力作用,做匀速圆周运动,故有.由题意:与y轴正方向成60°角发射的粒子恰好垂直于磁场右边界射出,说明该方向上的粒子匀速圆周运动的圆心正好在2a点处,由几何关系可得,所以匀速圆周运动的半径R=2a,所以粒子的速度,A正确B错误;而粒子在磁场中运动的时间由圆心角决定,根据圆的对称性可知,粒子与y轴正方向成120°角射出时在磁场中运动对应的圆心角最大,故运动时间越长,C正确D错误.
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【题目】在光滑绝缘水平面上,一轻绳拉着一个带电小球绕O点在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动,磁场方向竖直向下,其俯视图如图所示。若小球运动到A点时,绳子突然断开,关于小球在绳断开后可能的运动情况,以下说法中正确的是
A. 小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径不变
B. 小球仍做逆时针匀速圆周运动,半径减小
C. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径不变
D. 小球做顺时针匀速圆周运动,半径减小
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【题目】如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0匀速转动。在传送带的上端以初速度v,且v> v0沿斜面向下释放质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数,则图中能反映小木块运动的加速度、速度随时间变化的图像可能是( )
A. B. C. D.
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【题目】某中学某班物理兴趣小组在探究求合力的方法的实验中,在实验室找到如下器材:木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.
(1)为完成实验,某同学另找来一根轻弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:
弹力F(N) | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 |
伸长量x(10-2 m) | 0.95 | 2.00 | 2.90 | 4.10 | 4.98 | 6.00 | 7.00 |
根据表中数据在图9中作出F-x图象并求得该弹簧的劲度系数k=________N/m;
(2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图9所示,其读数为______N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为3.10 N,请在图9虚线框中画出这两个共点力的合力F合;
(3)由图得到F合=________N.
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【题目】如图所示,两根平行光滑金属导轨MN和PQ放置在水平面内,其间距L=0.2m, 磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=4.8Ω,在导轨上有一金属棒ab,其电阻r=0.2Ω, 金属棒与导轨垂直且接触良好, 如图所示,在ab棒上施加水平拉力使其以速度v=0.5m/s向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:
(1)金属棒ab产生的感应电动势;
(2)通过电阻R的电流大小和方向;
(3)金属棒a、b两点间的电势差。
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【题目】用伏安法测定电源的电动势和内阻.提供的实验器材有:
A.待测电源(电动势约18V,内阻约2Ω)
B.电压表(内阻约几十kΩ,量程为6V)
C.电流表(内阻约为0.3Ω,量程为3A)
D.滑动变阻器(0~50Ω,3A)
E.电阻箱(最大阻值999999Ω)
F.开关
G.导线若干
(1)为完成实验,该同学将量程6V电压表扩大量程,需测定电压表的内阻,该同学设计了图1所示的甲、乙两个电路,经过思考,该同学选择了甲电路,该同学放弃乙电路的理由是:________.
(2)该同学按照图甲连接好电路,进行了如下几步操作:
①将滑动变阻器触头滑到最左端,把电阻箱的阻值调到零;
②闭合开关,缓慢调节滑动变阻器的触头,使电压表指针指到6.0V;
③保持滑动变阻器触头不动,调节电阻箱的阻值,当电压表的示数为2.0V时,电阻箱的阻值如图2所示,示数为_____Ω;
④保持电阻箱的阻值不变,使电阻箱和电压表串联,改装成新的电压表,改装后电压表的量程为_____V.
(3)将此电压表(表盘未换)与电流表连成如图3所示的电路,测电源的电动势和内阻,调节滑动变阻器的触头,读出电压表和电流表示数,做出的U-I图象如图4所示,则电源的电动势为_____V,内阻为_____Ω.(结果保留三位有效数字)
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【题目】(12分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学使用了如图所示的装置,打点计时器的打点频率为50Hz。
(1)该同学得到一条纸带,在纸带上取连续的六个点,如图所示,相邻两点间的距离分别为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm,则打E点时小车的速度为 m/s, 打A、F两点的过程中小车的平均速度为 m/s,小车的加速度为 m/s2。
(2)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;得到多组数据后他应描给的图象是 (填)
(3)该同学通过数据的处理作出了a —F图象,如图所示,则
①图中的直线不过原点的原因是 。
②此图中直线发生弯曲的原因是 。
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【题目】空间中P、Q两点处各固定一个点电荷,其中P点处为正电荷,P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示,a、b、c、d为电场中的4个点,则( )
A. P、Q两点处的电荷等量同种
B. a点和b点的电场强度相同
C. 负电荷从a到c,电势能减少
D. c点的电势低于d点的电势
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【题目】某同学采用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻。已知干电池的电动势约为1.5V,内阻约1Ω,双量程电压表(0 ~ 3V 内阻约3kΩ;0 ~ 15V 内阻约15 kΩ),电流表(0 ~ 0.6A内阻约1.0Ω),滑动变阻器有R1(10Ω 2A)和R2 (100Ω 0.1A)各一只。
(1)实验中滑动变阻器应选用_______(选填“R1”或“R2”)。
(2)在实验中测得多组电压和电流值,得到如图所示的U – I图线,由图可较准确求出该电源电动势E = _________V,内阻r = ________Ω。(结果保留三位有效数字)
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