题目列表(包括答案和解析)
2、如图所示,质量为m的木块放在倾角为θ的光滑斜面上,已知斜面体与地面之间也是光滑的。在木块下滑的过程中,则:( )
A、木块所受的弹力对木块做负功
B、木块的机械能守恒
C、木块和斜面体组成的系统动量守恒
D、斜面体对地面的压力一定小于两个物体的重力之和
1、如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中,下列说法中正确的是( )
A、小球在最低点的加速度一定大于重力加速度
B、小球和弹簧组成的系统的机械能守恒
C、小球受到的合力先变小后变大,小球的速度先变大后变小
D、小球和弹簧组成的系统的动量守恒
2.真空中有一半径为r的圆柱形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向里.x轴为过磁场边O点的切线,如图9-12所示.从O点在纸面内向各个方向发射速率均为v0的电子,设电子间相互作用忽略,且电子在磁场中的偏转半径也为r.已知电子的电量为e,质量为m.
(1)速度方向分别与Ox方向的夹角成60°和90°的电子,在磁场中的运动时间分别为多少?
(2)所有从磁场边界出射的电子,速度方向有何特征?
(3)设在x轴上距O点2r处,有个N点,请设计一种匀强磁场分布,使由O点向平面内各个方向发射的速率均为v0的电子都能够汇聚至N点.
1.如图9-11所示,一个质量为m,电量为+q的小物体,可以在与水平面成θ角的长绝缘斜面上运动.斜面的下端有一与斜面垂直的固定弹性绝缘挡板M,斜面放在一个足够大的匀强电场中,场强大小为E,方向水平向左.小物体在离水平面高为h处,受到一个沿斜面向上的瞬时冲量作用,沿斜面以初速度v0向上运动.设小物体与斜面间的动摩擦因数为μ,小物体与挡板碰撞时不损失机械能,小物体的带电量也不变,求:小物体停止运动前所通过的总路程.
7半径为 r的绝缘光滑环固定在竖直平面内,环上套有一质量为 m,带正电的珠子,空间存在着水平向右的匀强电场,如图9-6所示,珠子所受电场力是其重力的3/4倍,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,则珠子所能获得的最大动能为 .
8如图9-7所示,在虚线所示的宽度为D的范围内,用场强为E的匀强电场可使初速度为v0的某种正离子偏转θ角,在同样宽度范围内,若改用匀强磁场(方向垂直纸面向外)使同样离子穿过该区域,并使它们转角也为θ.则磁感应强度B= ;离子穿过电场和磁场的时间之比是 .
9一个带电微粒在如图9-8所示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动.则该带电微粒必然带 ,旋转方向为 .若已知圆半径为r,电场强度为E磁感应强度为B,则线速度为 .
10如图9-9所示,在同一水平面的两导轨相互平行,并处在竖直向上的匀强磁场中,一根质量为0.9kg,有效长度为0.5m的金属棒放在导轨上.当金属棒中的电流为5A时,金属棒做匀速运动;当金属棒中的电流增加到8A时金属棒能获得2m/s2的加速度,则磁场的磁感强度是多大?
w*w*w*k*s*5*u*c*o*m
11.汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图9-10所示,真空管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后,穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域.当极板间不加偏转电压时,电子束打在荧光屏的中心O点处,形成了一个亮点;加上偏转电压U后,亮点偏离到O'点,(O'与O点的竖直间距为d,水平间距可忽略不计.此时,在P和P'间的区域,再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场.调节磁场的强弱,当磁感应强度的大小为B时,亮点重新回到O点.已知极板水平方向的长度为L1,极板间距为b,极板右端到荧光屏的距离为L2.
(1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小.
(2)推导出电子的比荷的表达式.
w*w*w*k*s*5*u*c*o*m
专题预测
4.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ.有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图9-3所示;下图是它的四个侧视图,图中已标出四种可能的匀强磁场方向,其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是( )
5如图9-4所示,天然放射性元素放出α、β、γ三种射线,同时射入互相垂直的匀强电场和匀强磁场中,射入时速度方向与电场强度及磁感应强度方向都垂直,进入场后,发现β、γ射线都沿原方向直线前进,则α射线将( )
A.向右偏转 B.向左偏转
C.沿原方向直线前进 D.是否偏转,无法确定
6如图9-5所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的.两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,则( )
A.两小球到达轨道最低点的速度vM=vN
B.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力FM>FN
C.小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间
D.在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端.
3.有一电量为2x10-6C的负电荷,从O点移动到a点,电场力做功6x10-4J;从a点移动到b点,电场力做功-4x10-4J;从b点移动到c点,电场力做功8x10-4J;从c点移动到d点,电场力做功-10x10-4J.根据以上做功情况可以判断电势最高的点是( )
A.a B.b C.c D.d
2.宇航员在探测某星球时,发现该星球均匀带电,且电性为负,电荷量为Q.在一次实验时,宇航员将一带负电q(q<<Q)的粉尘置于离该星球表面h高处,该粉尘恰好处于悬浮状态.宇航员又将此粉尘带至距该星球表面的2h高处,无初速释放,则此带电粉尘将( )
A.仍处于悬浮状态 B.背向该星球球心方向飞向太空
C.向该星球球心方向下落 D.沿该星球自转的线速度方向飞向太空
1.如图9-1所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一个带正电的小球悬挂在电容器内部.闭合电键S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.保持电键S闭合,若带正电的A板向B板靠近,则θ增大
B.保持电键S闭合,若带正电的A板向B板靠近,则θ不变
C.电键S断开,若带正电的A板向B板靠近,则θ增大
D.电键S断开,若带正电的A板向B板靠近,则θ不变
14.如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r = 1m、电阻为R = 3.14Ω的金属圆形线框,当磁场按图乙所示规律变化时,线框中有感应电流产生。
(1)在丙图中画出感应电流随时间变化的图象(以逆时针方向为正)
(2)求出线框中感应电流的有效值
15.如图所示,在倾角为的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,一个质量为m,边长为L的正方形线框以速度V刚进入上边磁场时,即恰好做匀速直线运动,求:
(1)当边刚越过时,线框的加速度多大?方向如何?
(2)当到达与中间位置时,线框又恰好作匀速运动,求线框从开始进入到边到达与中间位置时,产生的热量是多少?
预测1. 如图所示,图中M、N分别表示相距L的两根光滑而平直的金属导轨,ab是电阻为R0的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动。相距为d水平放置的金属板A、C与导轨相连(d较小,A、C两板的面积较大)定值电阻阻值为R,其它电阻忽略不计。整个装置处于垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场中。当ab以某一速率向右运动时,一带电微粒恰好也在A、C两极间做半径为r的匀速圆周运动,圆周运动的速率与ab向右运动的速率相同。求在此情况下,作用ab向右的力的大小?
预测2.如图所示,固定于水平桌面上足够长的两平行导轨PQ、MN,间距为d = 0.5m,P、M两端接有一只理想电压表V,整个装置处于竖直向下的磁感强度B = 0.2T的匀强磁场中,电阻均为 r = 0.1Ω,质量分别为m1 = 300g和m2 = 500g的两金属棒L1,L2平行地搁在光滑导轨上,现固定棒L1,使棒L2在水平恒力F = 0.8N的作用下,由静止开始作加速运动。试求:
(1)当V表读数为时,棒L2的加速度多大?
(2)棒L2能达到的最大速度
(3)若在棒L2达时撤去外力F,并同时释放棒L1,求棒L2达稳定时速度值
(4)若固定L1,当棒L2的速度为,且离开棒L1距离为S(m)的同时,撤去恒力F,为保持棒L2作匀速运动,可以采用将B从原值()逐渐减小的方法,则磁感强度B应怎样随时间变化(写出B与时间t的关系式)?
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