【题目】如图所示,平行金属板MN、PQ水平放置,MN带正电,PQ带负电,两极板间距为d,板长为2d,质量为m,电荷量为+q的带电粒子(不计重力)从MN板的左边缘M点水平射入两平行板间,初速度为v0,恰好从PQ板的右边缘O点射出,进入PQ上方足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,粒子在磁场中偏转后恰好从PQ板左边缘的P点返回电场,求:
(1)带电粒子进入磁场时的速度v及两极板间的电势差;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)带电粒子最后从该装置哪个位置射出,方向如何?并求出从M点进入电场开始到最后离开电场所用的总时间。
【答案】(1); ;(2);(3)N点向右水平射出,
【解析】
(1)在电场中,带电粒子做类平抛运动,由牛顿第二定律及运动公可得
水平方向匀速直线运动,则有
竖直方向
进入磁场的速度
联立解得
(2)进入磁场后,带电粒子在磁场中圆周运动轨迹如图
由几何关系带电粒子在磁场中圆周运动的轨迹半径得
由洛仑兹力提供向心力得
解得
(3)
带点粒子以斜下右下进入电场,因此可知水平方向和竖直方向的速度均为,因此粒子水平方向做匀速直线运动的时间不变,竖直方向根据对称性可知做匀减速运动,到MN板速度减为零,因此带电粒子最后从极板右边缘点向右水平射出
在电场中运动时间
在磁场中运动时间
从点进入电场开始到最后离开电场所用的总时间
解得
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【题目】氢原子能级如图所示,已知可见光光子的能量在1.61~3.10 eV范围内,则下列说法正确的是( )
A.氢原子能量状态由n=2能级跃迁到n=1能级,放出的光子为可见光
B.一个氢原子处于n=4能级时,向低能级跃迁能发出6种不同频率的光子
C.处于基态的氢原子电离需要释放13.6 eV的能量
D.氢原子处于n=2能级时,可吸收2.86 eV能量的光子跃迁到高能级
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【题目】静止在粗糙水平地面上的物块,在恒定水平拉力的作用下开始运动,当位移为2x0时撤去外力,此时动能为Ek0,继续滑行x0后停下来,其动能随位移变化的关系如图所示。根据图像中己知信息,不能确定的物理量是( )
A.恒定水平拉力的大小B.物块与水平地面之间的动摩擦因数
C.物块加速运动和减速运动的时间之比D.物块加速运动和减速运动的加速度大小之比
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【题目】如图所示,在直角三角形ABC所在平面内存在方向与平面平行的匀强电场(未画出),已知∠A=60°,AB=2cm。若将电量C的正电荷从A移到B过程中,克服电场力做功为J;将另一电量C的负电荷从A移到C过程中,电场力做功为J,则以下说法正确的是( )
A.VB.V
C.电场强度E=200V/m,从C指向AD.电场强度E=100V/m,从B指向A
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【题目】伽利略的理想实验是将可靠的事实和理论思维结合起来,更能深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下:
(1)减小第二斜面的倾角,小球在斜面上仍然要达到原来的高度;
(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滾上另一斜面;
(3)如果没有摩擦,小球将上开到释放时的高度;
(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它为水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动。
请按程序先后次序接列,并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)
A.事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)
B.事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)
C.事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)
D.事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)
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【题目】有一种自行车,它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机,其原理示意图如图甲所示,图中N,S是一对固定的磁极,磁极间有一固定的绝缘轴上的矩形线圈,转轴的一端有一个与自行车后轮边缘结束的摩擦轮.如图乙所示,当车轮转动时,因摩擦而带动摩擦轮转动,从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电.关于此装置,下列说法正确的是( )
A. 自行车匀速行驶时线圈中产生的是直流电
B. 小灯泡亮度与自行车的行驶速度无关
C. 知道摩擦轮与后轮的半径,就可以知道后轮转一周的时间里摩擦轮转动的圈数
D. 线圈匝数越多,穿过线圈的磁通量的变化率越大
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【题目】电阻为1 Ω的某矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,产生的正弦式交流电的i-t图线如图中图线a所示;调整线圈的转速后,该线圈中产生的正弦式交流电的i-t图线如图线b所示.以下关于这两个正弦式交变电流的说法正确的是( )
A. t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零
B. 线圈先后两次的转速之比为3∶2
C. 图线a对应的交流电的电动势的有效值为5V
D. 图线b对应的交流电的电动势的最大值为5 V
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【题目】某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次。
(1)本实验必须测量的物理量有______________________;
A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到各落地区域中心点A、B、C的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
(2)根据实验要求,ma__________mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
(3)放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?______(填“是”或“否”);如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?______(填“有”或“无”)(不必作分析);
(4)按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是_______________________________。(用“(1)”中所给的有关字母表示)
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【题目】压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中( )
A.物体的电阻变大
B.物体处于失重状态
C.升降机一定向上做匀加速运动
D.升降机可能向下做匀减速运动
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