题目列表(包括答案和解析)
如图所示,中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克,3个夸克都分布在半径为 r 的同一圆周上,则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为:
A. B. C. D.
8.某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后,在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴,有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则
A.粒子的电势能可能增大
B.对h≤d的粒子,h越大,t越大
C.对h>d的粒子,h不同,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等
D.不同h对应的粒子,进入电场时的速率v可能相同
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
9.做初速不为零的匀加速直线运动的物体在时间T 内通过位移s1到达 A 点,接着在时间 T 内又通过位移 s2到达 B 点,则以下判断正确的是
A.物体在A点的速度大小为 B.物体运动的加速度为
C.物体运动的加速度为 D.物体在B点的速度大小为
10.如图所示,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。已知A点高度为h,山坡倾角为θ,由此可算出
A.轰炸机的飞行高度 B.轰炸机的飞行速度
C.炸弹击中山坡时的速度 D.炸弹投出时的动能
11.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力,缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。则
A.撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动
B.撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为
C.弹簧被压缩了x0时具有的弹性势能为
D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为
(1)(8分).某同学用如图所示的装置,利用两个大小相同的小球做对心碰撞来验证动量守恒定律,图中AB是斜槽,BC是水平槽,它们连接平滑,O点为重锤线所指的位置。实验时先不放置被碰球2,让球1从斜槽上的某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,重复10次。然后将球2置于水平槽末端,让球1仍从位置G由静止滚下,和球2碰撞。碰后两球分别在记录纸上留下各自的痕迹,重复10次。实验得到小球的落点的平均位置分别为 M、N、P。
①在此实验中,球1的质量为m1,球2的质量为m2,需满足m1_▲ m2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
②被碰球2飞行的水平距离由图中线段 ▲ 表示。
③若实验结果满足m1 =__▲___,就可以验证碰撞过程中动量守恒。
(2)(5分)用油膜法估测分子大小的实验步骤如下:①向体积为V1的纯油酸中加入酒精,直到酒精油酸溶液总量为V2;②用注射器吸取上述溶液,一滴一滴地滴入小量筒,当滴入n滴时体积为V0;③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水;④用注射器往水面上滴1滴上述溶液,等油酸薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数为N.则①上述过程中遗漏的步骤是 ▲ ;
②油酸分子直径的表达式d = ▲ 。
(3)①在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,在下列所给的器材中,
应选用的是:__▲_
A.6.0V的交流电源
B.6.0V的恒压直流电源
C.量程0~15 V,零刻度在刻度表盘中央的电压表
D.量程0~300,零刻度在刻度表盘中央的电流表
②如图是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验示意图,电极A接电源正极,电极B接电源负极,a、b、c、d、e是五个基准点.当电流从“+”接线柱流入电流表时,指针向“+”接线柱一侧偏转;当电流从“-”接线柱流入电流表时,指针向“-”接线柱一侧偏转.在实验时,探针Ⅰ接触基准点d,另一探针Ⅱ接触探测点p时,发现表的指针发生了偏转,为尽快探测到与d点等电势的点, 则下列正确的是 ▲
A.若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应右移
B.若灵敏电流计指针偏向“+”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应左移
C.若灵敏电流计指针偏向“-”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应右移
D.若灵敏电流计指针偏向“-”接线柱一侧,则探针Ⅱ 应左移
(20分)有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个品质为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d,位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2。(题中的U、m、q、R、d都为已知量)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;
(3)现将离子换成品质为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变。磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。
(20分)有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个品质为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d,位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2。(题中的U、m、q、R、d都为已知量)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;
(3)现将离子换成品质为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变。磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。
有一种“双聚焦分析器”质谱仪,工作原理如图所示。加速电场的电压为U,静电分析器中有会聚电场,即与圆心O1等距各点的电场强度大小相同,方向沿径向指向圆心O1 ,磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内,分布着方向垂直于纸面向外的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后,从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器,在静电分析器中,离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动,并从N点射出静电分析器。而后离子由P点沿着既垂直于磁分析器的左边界,又垂直于磁场方向射入磁分析器中,最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出,并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d,位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为d/2。(题中的U、m、q、R、d都为已知量)
(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;
(2)求磁分析器中磁感应强度B的大小;
(3)现将离子换成质量为4m ,电荷量仍为q的另一种正离子,其它条件不变。磁分析器空间足够大,离子不会从圆弧边界射出,收集器的位置可以沿水平方向左右移动,要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器,求收集器水平移动的距离。
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