【题目】如图甲所示,在xoy平面的第Ⅰ象限内有沿+x方向的匀强电场E1,第Ⅱ、Ⅲ象限内同时存在着竖直向上的匀强电场E2和垂直纸面的匀强磁场B,E2=2.5N/C,磁场B随时间t周期性变化的规律如图乙所示,B0=0.5T,垂直纸面向外为磁场正方向。一个质量m=5×10-5kg、电荷量q=2×10-4C的带正电液滴从P点(0.6m,0.8m)以某一初速度沿-x方向入射,恰好以沿-y方向的速度v经过原点O后进入x≤0 的区域,t=0时液滴恰好通过O点,g取10m/s2。求:
(1)液滴到达O点时速度大小v和电场强度大小E1;
(2)液滴从P开始运动到第二次经过x轴经历的时间t;
(3)若从某时刻起磁场突然消失,发现液滴恰好以与+y方向成37°角的方向穿过y轴后进入x>0的区域,试确定液滴穿过y轴时的位置。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
【答案】(1)4m/s,1.875N/C(2) (3) (n=1,2,3…)
【解析】 (1)在x>0的区域内,液滴在竖直方向上做自由落体运动,则有,
解得: ,
液滴在水平方向上做匀减速运动, ,
解得:
(2)液滴进入x<0的区域后,由于,液滴做匀速圆周运动,运动轨迹如图1所示。
其做圆周运动的大、小圆半径分别为,运动周期分别为
由,
解得: ,
又,
解得: ,
液滴从P点到第二次穿过x轴经过的时间
(3)情形一:若磁场消失时,液滴在x轴上方,如图1所示
根据周期性可得,液滴穿过yspan>轴时的坐标满足:
解得:
情形二:若磁场消失时,液滴在x轴下方,如图 2 所示
根据周期性可得,液滴穿过y轴时的坐标满足:
解得:
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【题目】下列说法中正确的是__________。
A.在受迫振动中,物体振动的频率一定等于驱动力的频率
B.做简谐运动的质点,经过四分之一个周期,所通过的路程一定是一倍振幅
C.变化的磁场可以产生稳定的电场,变化的电场可以产生稳定的磁场
D.双缝干涉实验中,若只减小双缝到光屏间的距离,两相邻亮条纹间距将变大
E.声波从空气传入水中时频率不变,波长变长
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【题目】某同学用图甲所示的实验装置测量当地的重力加速度,先接通电源后释放纸带,在纸带上打出一系列的点如图乙所示,图中A、B、C、D、E、F是纸带上打出的连续的点,测出B、C、D、E、F这几点到A点的距离并标在纸带上,打点计时器所用交流电的频率为f。
(1)打点C时,重物的速度vC=________.若分别计算出纸带上B、C、D、E各点对应的速度.并在坐标系中画出v2与h的关系图线,如图丙所示,则重力加速度g=______m/s2。
(2)若当地的重力加速度为9.8m/s2,你认为该同学的测量结果存在误差的主要原因是_________。
(3)当交流电的实际频率小于f时,仍按f计算,则测量的加速度值比真实的加速度值_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
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【题目】秋冬季节天气转凉,车辆容易出现减压现象。某日早晨,气温降到t1=0℃,李师傅测到汽车轮胎内压只有p1=1.8×105Pa,如果轮胎内部空间的体积为V1=3×10-2m3,现用打气筒充气,每次充入0℃、p0=1.0×105Pa的空气V0=0.3 L,且假设整个过程中轮胎内空间体积不变,已知T=t+273K,则
①如果充气过程中轮胎内气体温度不变,要使轮胎内气压达到p2=2.1×105 Pa,需要打气多少次?
②中午温度达到t2=27℃,轮胎内气压会是多少?(结果保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,足够长的金属导轨竖直放置,金属棒ab、cd均通过棒两端的环套在金属导轨上,虚线上方有垂直纸面向里的匀强磁场,虚线下方有竖直向下的匀强磁场,两匀强磁场的磁感应强度大小均为B,ab、cd棒与导轨间动摩擦因数均为μ,两棒总电阻为R,导轨电阻不计。开始两棒静止在图示位置,当cd棒无初速度释放时,对ab棒施加竖直向上的力F,使其沿导轨向上做匀加速运动,则
A、ab棒中的电流方向由a到b
B、cd棒先加速运动后匀速运动
C、cd棒所受摩擦力的最大值大于cd棒的重力
D、力F做的功等于ab棒产生的电热与ab棒增加的机械能之和
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【题目】嫦娥工程分为三期简称“绕、落、回”三步走。我国发射的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器,该卫星先在距月球表面高度为h的轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动,再经变轨后成功落月。已知月球的半径为R,引力常量为G,忽略月球自转及地球对卫星的影响。则以下说法正确的是
A. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
B. “嫦娥三号”绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
C. 月球的平均密度为
D. 在月球上发射月球卫星的最小发射速度为
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【题目】利用如图甲所示电路,可用伏安法测定某一电源的电动势和内阻,其中虚线框内为灵敏电流计G改装的电压表V,A为标准电流表, 为待测电源,S为开关,R为滑动变阻器
(1)已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=200μA,按如图乙所示电路,用半偏法测定灵敏电流计G的内电阻rg,其中电阻R4约为1KΩ,为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E2应选用____,电阻R3应选用_______,电阻R2应选用______________(选填器材前的字母)。
A.电源(电动势为1.5V)
B.电源(电动势为6V)
C.电阻箱(0-999.9Ω)
D.滑动变阻器(0-500Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当,0-5.1kΩ)
F.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当,0-51kΩ)
(2)如果所得R3的阻值为300Ω,则图中被测电流计G的内阻rg的测量值为____Ω,该测量值____实际值(填“略大于”“略小于”“等于”)。
(3)给灵敏电流计G串联一个阻值为____kΩ的电阻就可以将该电流计G改装为量程6V的电压表V。
(4)由(2)确定灵敏电流计的内阻测量值与时间值差异后,将其改装成另一电压表V(甲图虚线框所示)接入甲图电路进而完成甲图实验测量时,电压表V测量值_____实际值(填“大于”“小于”或“等于”);电源E1电动势测量值_____实际值(填“大于”“小于”或“等于”)。
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【题目】一个含有理想变压器的电路如图所示,图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡,U为正弦交流电源。当开关S断开时,电路中的灯泡均能正常发光。下列说法正确的是
A. 理想变压器原、副线圈匝数比为2:1
B. 理想变压器原、副线圈匝数比为1:1
C. 开关S闭合稳定后,灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4
D. 开关S闭合稳定后,灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光
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【题目】用如图的装置测量滑块在斜面上运动的加速度时,主要步骤如下:
(1)完成步骤中的填空:(用测得物理量的符号表示)
①用游标卡尺测出遮光片的宽度为d;
②将滑块从斜面顶点由静止释放,测出遮光片经过光电门P所用的时间为△t
③则滑块经过光电门P时的速度为v=____________;
④用刻度尺测出斜面顶点与P之间的距离为s;
⑤则滑块的加速度为a=_____________。
(2)已知重力加速度为g,若使用该装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数,除上述物理量外,下列各物理量中必须测量的是__________(填选项前字母)。
A.滑块连同遮光片的质量
B.斜面顶点与P点对应的高度
C.滑块从斜面顶点运动到P的时间
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