【题目】如图所示,在直角坐标系xOy中,矩形区域Oabc内(包含边界)有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小B=T;第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小E=N/C。已知矩形区域边长为1.6m,ab边长为0.5m。在bc边中点N处有一放射源,某时刻,放射源沿纸面向磁场中各方向均匀地射出速率均为m/s的某种带正电粒子,带电粒子质量m=kg,电荷量q=C,不计粒子重力及粒子间相互作用,取sin37°=0.6,cos66°=0.4。求:
(1)粒子在磁场中运动的半径
(2)从ab边射出的粒子(不进入电场区域)的最长轨迹的长度及射出ab边时的位置坐标;
(3)沿x轴负方向射出的粒子,从射出到从y轴离开磁场所用的时间。
【答案】(1)0.5m (2)坐标为(1.6m,-0.1m) (3)2.68×10-6s
【解析】
(1)粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供向心力得,,解得
(2)当轨迹与x轴相切时轨迹最长,粒子在磁场中得运动轨迹如图中所示,由几何关系得,,解得,所以,轨迹的长度,粒子从ab边离开磁场时的位置坐标为(1.6m,-0.1m)
(3)y沿x轴射出的粒子如图,粒子先在磁场中运动四分之一圆周,然后在电场中做一个往复运动,再回到磁场,最后从y轴射出磁场,粒子先在磁场中运动的时间为,粒子在电场中运动的时间为,,粒子从电场中回到磁场中,设其在磁场中运动的轨迹圆弧所对应的圆心角为,由几何关系得,可得,所以粒子返回磁场后运动的时间为,总时间为
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【题目】某实验小组成员用如图所示装置研究光电效应规律,其中光电管的极限频率为υ0,用某种单色光照射光电管,调节滑动变阻器的滑片,使电流计的示数刚好为零,此时电压表的示数为U0,则照射光的频率为_______,保持滑动变阻器的滑片位置不变,增大照射光的强度,则电流表的示数_________(填“仍然为零”或“不为零”)(已知普朗克常数为h).
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【题目】如图所示的电路中,三个灯泡A、B、C完全相同,电感L自感系数很大,其直流电阻与定值电阻R相等,D为理想二极管,下列判断中正确的是( )
A. 闭合开关S的瞬间,灯泡A和C同时亮
B. 闭合开关S的瞬间,只有灯泡C亮
C. 闭合开关S稳定后,灯泡A、C一样亮,B不亮
D. 在电路稳定后,断开开关S的瞬间,灯泡B、C均要亮一下再熄灭
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【题目】某实验小组为了测量某种材料制成的电阻丝的电阻率,实验室提供的器材有:
A.电流表 (内阻 =100Ω,满偏电流 =10mA)
B.电流表 (内阻 =100Ω,满偏电流 =25mA)
C.定值电阻 (100Ω,1A)
D.电阻箱 (0~9999Ω,1A)
E.滑动变阻器 (100Ω,1A)
F.电源E(36V,内阻不计)
G.多用电表,螺旋测微器,刻度尺
H.开关S和导线若干
某同学进行了以下操作:
(1)用多用电表粗测电阻丝的阻值,当用“×10”挡测量时,发现指针偏转角度过小,为了更准确地测量该电阻丝的阻值,多用电表的欧姆挡位应换为____________(填“×1”或“×100”)挡,并重新进行_________(填“机械调零”或“欧姆调零”),若测量时指针位置如图甲所示,则示数为______________Ω.
(2)把电流表与电阻箱串联,改装成量程为36V的电压表,则电阻箱的阻值应调为____Ω.
(3)用改装好的电表设计测量电阻丝阻值的实验电路,电路图如图乙所示。
(4)测得电阻丝的长度为L,电阻丝的直径为d,开关闭合后,调节滑动变阻器的滑片到合适位置电流表的示数为 ,电流表 的示数为 ,则该种材料的电阻率的表达式为 _____(请用相应物理量的字母符号表示)
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【题目】我国的高铁技术在世界处于领先地位,高铁(如图甲所示)在行驶过程中非常平稳,放在桌上的水杯几乎感觉不到晃动.图乙为高铁车厢示意图,A、B两物块相互接触放在车厢里的水平桌面上,物块与桌面间的动摩擦因数相同。A的质量比B的质量大,车在平直的铁轨上向右做匀速直线运动,AB相对于桌面始终保持静止,下列说法正确的是( )
A. A受到2个力的作用 B. B受到3个力的作用
C. A、B均受到桌面向右的摩擦力 D. B受到A对它向右的弹力
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【题目】在倾角为θ=30°的长斜面上有一滑块,从静止开始沿斜面下滑,滑块质量m=2 kg,它与斜面间动摩擦因数为μ,滑块受到的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv。滑块从静止下滑的速度图象如图所示,图中直线a是t=0时v-t图象的切线。则μ和k的值为(g取10 m/s2)( )
A. μ=0.23,k=3
B. μ=0.58,k=4
C. μ=0.23,k=5
D. μ=0.58,k=6
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【题目】(10分)如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN,其电阻不计,间距d=0.5m,P、M两端接有一只理想电压表,整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0=0.2T的匀强磁场中,两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上,其电阻均为r=0.1Ω,质量分别为M1=0.3kg和M2=0.5kg。固定棒L1,使L2在水平恒力F=0.8N的作用下,由静止开始运动。试求:
(1) 当电压表读数为U=0.2V时,棒L2的加速度为多大;
(2)棒L2能达到的最大速度vm.
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【题目】奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度感,数字越大,加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.如图为某一型号的奥迪尾标,其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为( )
A. 5.6 s B. 6.2 s C. 8.7 s D. 9.5 s
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【题目】在一次课外实践活动中,某课题研究小组收集到数码相机、手机等电子产品中的一些旧电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子元件.现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA).在操作台上还准备了如下实验器材:
A.电压表(量程4V,电阻RV约为4.0kΩ)
B.电流表A1(量程100mA,内阻不计)
C.电流表A2(量程2mA,内阻不计)
D.滑动变阻器R1(0~2kΩ,额定电流0.1A)
E.电阻箱R2(0~999.9Ω)
F.开关S一只,导线若干.
(1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员设计了如图1所示的电路原理图,所选取的相应器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整_________
(2)如果在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电压表已损坏,用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r.
①请你在图2方框中画出实验电路原理图(标注所用器材符号);
②该实验小组的同学在实验中取得多组数据,然后作出如图3所示的线性图象处理数据,则电源电动势为_____________V,内阻为______________Ω.
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