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如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为L的匀强电场,电场强度大小为E,方向竖直高上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的倍,已知带电粒子的质量为m,电量为q,重力不计。粒子进入磁场时的速度如图所示与水平方向60°角。
试解答:
(1)粒子带什么电?
(2)带电粒子在磁场中运动时速度多大?
(3)圆形磁场区域的最小面积为多大?
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在同一水平面中的光滑平行导轨P、Q相距l=1m,导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的平行板电容器两极板M、N间距离d=10mm,定值电阻R1=R2=12Ω,R3=2Ω,金属棒ab电阻r=2Ω,其它电阻不计。磁感应强度B=0.5T的匀强磁场竖直穿过导轨平面,当金属棒ab沿导轨向右匀速运动时,悬浮于电容器两极板之间,质量m=1×10-14kg,带电量q=-1×10-14C的微粒恰好静止不动。取g=10m/s2,在整个运动过程中金属棒与导轨接触良好。且运动速度保持恒定。
试求:(1)匀强磁场的方向;
(2)ab两端的路端电压;
(3)金属棒ab运动的速度
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“嫦娥一号”探月卫星与稍早前日本的“月亮女神号”探月卫星不同,“嫦娥一号”卫星是在绕月球极地轨道上运动,加上月球的自转,因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。12月11日“嫦娥一号”卫星CCD相机已对月球背面进行成像探测,并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H,绕行的周期为TM;月球绕地公转的周期为TE,半径为R0。地球半径为RE,月球半径为RM。试解答下列问题:
(1)若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响,试求月球与地球质量比
(2)当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直,也与地心到月心的连线垂直(如图所示)。
此时探月卫星向地球发送所拍摄的照片。此照片由探月卫星传送到地球最少需要多少时间?已知光速为C
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实验室给同学们提供了如下实验器材:滑轮小车、小木块、长木板、秒表、砝码、弹簧秤、直尺,要求同学们用它们来粗略难证牛顿第二定律。
(1)实验中因涉及的物理量较多,须采用控制变量的方法来完成该实验,即:先保持 不变,验证物体 越小加速度越大;再保持 不变,验证物体 越大,加速度越大。
(2)某同学的做法是:将长木板的一端放在小木块上构成一斜面,用小木块改变斜面的倾角,保持滑轮小车的质量不变,让小车沿不同倾角的斜面由顶端无初速释放,用秒表记录小车滑到底端的时间。试回答下列问题:
①改变斜面倾角的目的是 ;
②用秒表记录小车下滑相同距离(从斜面顶端到底端)所花的时间,而不是记录下滑相
同时间所对应的下滑距离,这样做的好处是 。
(3)如果要较准确地验证牛顿第二定律,则需利用打点计时器来记录滑轮小车的运动情况。某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点记时器打下的点未画出),打点计时器接的是50HZ的低压交流电源。他将一把毫米刻度尺放在纸上,其零刻度和记数点O对齐。
①下表是某同学从刻度尺上直接读取数据的记录表,其中最后两栏他未完成,请你帮他完成
线段 | OA | … | … | … | ||
数据(cm) | … | … | … | … |
②由以上数据可计算出打点计时器在打A、B、C、D、E各点时物体的速度,其中打E点的速度vE= m/s(取三位有效数字)
③如某同学已求得A、B、C、D四点的瞬时速度分别为 、 、 、 。试根据发上数据和你求得的E点速度在下面所给的坐标中,作出v-t图象。要求标明坐标及其单位,坐标的标度值(即以多少小格为一个单位)大小要取得合适,使作图和读数方便,并尽量充分利用坐标纸。从图象中求得物体的加速度a= m/s2(取两位有效数字)
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有一个标“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,现要测定其在0到2.5V的区间内不同电压下的电功率,并作出其电功率P与其两端电压的平方U2的关系曲线。有下列器材可供选择:
A.电压表V1 (0~3V, 内阻3kΩ) B.电压表V2 (0~15V, 内阻15kΩ)
C.电流表A1 (0~0.6A, 内阻约1Ω D.定值电阻R1=3 kΩ
E.定值电阻R2 =15 kΩ F.滑动变阻器R3(10Ω 2A)
G.滑动变阻器R4(1kΩ 0.5A) H.电源(直流6V,内阻不计)
(1)实验中尽量减小实验误差,则应选用的器材除小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需 (均用序号字母填写)
(2)根据你设计的实验电路,完成下图连线
(3)若测定“4.8V 2A”的小灯泡,如果选用电压表V1的量程偏小,而选用电压表V2则量程又过大,为了能完成该实验则除了选用小灯泡、电源、电流表、开关、导线外,还需 (均用序号字母填写).
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在游乐园坐过山车是一项惊险、刺激的游戏。据《新安晚报》报道,2007年12月31日下午3时许,安徽芜湖方特欢乐世界游乐园的过山车因大风发生故障突然停止,16位游客悬空10多分钟后被安全解救,事故幸未造成人员伤亡。游乐园“翻滚过山车”的物理原理可以用如图所示的装置演示。斜槽轨道AB、EF与半径R=0.4m的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AB、EF分别与圆O相切于B、E点,C为轨道的最低点,斜轨AB倾角为37°。质量m=0.1kg的小球从A点静止释放,先后经B、C、D、E到F点落入小框。(整个装置的轨道光滑,取g=10m/s2, sin37°=0.6, cos37°=0.8)
求:
(1)小球在光滑斜轨AB上运动的过程中加速度的大小;
(2)要使小球在运动的全过程中不脱离轨道,A点距离最低点的竖直高度h至少多高
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注意观察的同学会发现,用来制冷的空调室内机通常挂在高处,而用来取暖的暖气片却装在较低处,这是由于利用热空气密度较小而冷空气密度较大来形成对流的缘故。请你解释,为什么热空气密度小而冷空气密度大?
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2007年11月8日,工程规模仅次于长江三峡,位居全国第二位、世界第三位的金沙江溪洛渡水电站截流成功,标志着“西电东送”工程又迈出了坚实的一步。下列有关发电与送电的说法中正确的是
A.水电站截流筑坝有利于储蓄水的内能,提高发电能力
B.减小输电线的截面积有利于降低输电时的损耗
C.提高输电电压有利于减小输电线中的电流
D.增大发电机转子的直径有利于提高发电机的输出电压
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一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电e=220sin100πt(V),那么
A.该交流电的频率是100Hz
B.当t=0时,通过线圈的磁通量恰好为零
C.当t=s时,e有最大值
D.该交流电电动势的有效值是220V
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