【題目】如圖所示為圓形勻強磁場,圓心為O,半徑為R,磁場方向垂直紙面向里,一不計重力的粒子從邊界的P點以指向圓心的水平初速度垂直磁場方向射入,從邊界的Q點射出時速度方向偏轉了90°;現(xiàn)將圓形磁場區(qū)域內(nèi)的磁場換成場強為E的勻強電場,E的方向平行于OQ,該粒子以同樣的初速度從P點射入電場,仍從Q點射出,已知粒子的質量為m,電荷量為q,則下列說法正確的是( 。
A. 粒子帶正電
B. E的方向由Q指向O
C. 磁感應強度
D. 勻強電場對帶電粒子做的功等于粒子初動能的4倍
【答案】BCD
【解析】
A、根據(jù)左手定則可知粒子帶負電,故A錯誤;
B、粒子帶負電且能夠從Q點射出,可知E的方向由Q指向O,故B正確;
C、粒子從邊界的P點以指向圓心的水平初速度垂直磁場方向射入,從邊界的Q點射出時速度方向偏轉了90°,根據(jù)幾何關系可知粒子軌跡半徑為r=R,
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得,即
;若將磁場換為電場,則R=
,解得
,聯(lián)立解得磁感應強度
,故C正確;
D、粒子在勻強電場中運動時,在Q點向下的速度為vy,根據(jù)位移時間關系可得: ,水平方向vt=R,則vy=2v,所以粒子在Q點的速度
,勻強電場對帶電粒子做的功
,即勻強電場對帶電粒子做的功等于粒子初動能的4倍,故D正確。
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【題目】直流電動機的工作原理可以簡化為如圖所示的情景,勻強磁場方向豎直向下,磁感應強度大小為B;平行金屬軌道MN、PQ,相距為L,固定在水平面內(nèi);電阻為R的金屬導體棒ab與平行軌道垂放置,且與軌道接觸良好;MP間接有直流電源。閉合開關S,金屬導體棒向右運動,通過輕繩豎直提升質量為m的物體,重力加速度為g。忽略一切阻力、導軌的電阻和直流電源的內(nèi)阻。
(1)求物體勻速上升時,通過導體棒ab的電流大小;
(2)導體棒ab水平向右運動的過程中,同時會產(chǎn)生感應電動勢,這個感應電動勢總要削弱電源電動勢的作用,我們稱之為反電動勢。設導體棒ab向上勻速提升重物的功率為P出,電流克服反電動勢做功的功率為P反,請證明:P出=P反;(解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量,要在解題時做必要的說明)
(3)若通過電源連續(xù)調節(jié)MP間的電壓U,物體勻速上升的速度v也將連續(xù)變化,直流電動機所具有這種良好的“電壓無極變速”調速性能在許多行業(yè)中廣泛應用。請寫出物體勻速上升的速度v與電壓U的函數(shù)關系式。
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【題目】靜電場在x軸上的場強E隨x的變化關系如圖所示,x軸正向為場強正方向,帶正電的點電荷沿x軸運動,則點電荷( ).
A. 在x2和x4處電勢能相等
B. 由x1運動到x3的過程中電勢能增大
C. 由x1運動到x4的過程中電場力先減小后增大
D. 由x1運動到x4的過程中電場力先增大后減小
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【題目】如圖所示,虛線左側有一場強為E1=E的勻強電場,在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的勻強電場,在虛線PQ右側相距也為L處有一與電場E2平行的屏.現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質量為m)無初速度放入電場E1中的A點,最后打在右側的屏上,AO連線與屏垂直,垂足為O,求:
(1)電子從釋放到打到屏上所用的時間;
(2)電子剛射出電場E2時的速度方向與AO連線夾角的正切值tan θ;
(3)電子打到屏上的點O′到O點的距離.
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【題目】發(fā)生放射性衰變?yōu)?/span>
,半衰期約為5700年。已知植物存活其間,其體內(nèi)
與
的比例不變;生命活動結束后,
的比例持續(xù)減少,F(xiàn)通過測量得知,某古木樣品中
的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一。下列說法正確的是_____。(雙選,填正確答案標號)
A. 該古木的年代距今約為5700年
B. 、
、
具有相同的中子數(shù)
C. 衰變?yōu)?/span>
的過程中放出β射線
D. 增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速的衰變
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【題目】邊長為a的N匝正方形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線且與線圈在同一平面內(nèi)的對稱軸勻速轉動,轉速為n,線圈所圍面積內(nèi)的磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖所示,圖象中為已知。則下列說法正確的是
A. 時刻線圈中感應電動勢最大
B. 時刻線圈中感應電流為零
C. 勻強磁場的磁感應強度大小為
D. 線圈中瞬時感應電動勢的表達式為
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【題目】某同學描繪小燈泡的伏安特。所使用的器材有:
小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.50A)
電流表A(量程0.6A,內(nèi)阻約0.5Ω);
靈敏電流計G(量程1mA,內(nèi)阻為500Ω);
電阻箱Ro(阻值范圍0~9999.9Ω);
滑動變阻器R1(阻值范圍0~20Ω);
電源E(電動勢4.5V,內(nèi)阻約2Ω);
開關S及導線若干;
(1)為了能夠實現(xiàn)在0-3.8V內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量,需將靈敏電流計G改裝成量程為4V的電壓表,則_______(填“串”或“并”)聯(lián)的電阻箱R0的阻值應調整為_________Ω
(2)請在圖(b)的方框中畫全運用上述器材描繪小燈泡伏安特性的實驗電路原理圖,并標注對應的器材符號____________。
(3)實驗中得到電流表A讀數(shù)I和靈敏電流計G讀數(shù)Ig如下表所示
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
I/(A) | 0.13 | 0.24 | 0.32 | 0.38 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 |
Ig/(mA) | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 | 0.60 | 0.70 | 0.90 |
請你根據(jù)表中數(shù)據(jù),在圖(c)的坐標系中補齊數(shù)據(jù)點,做出I-Ig曲線____________。
(4)由I-Ig曲線可知,小燈泡的電阻隨電流的增大而___________(填“變大”“變小”或者“不變”)
(5)如圖(d)所示,將該小燈泡和定值電阻R與一電動勢E=3.0V,內(nèi)阻r=5.0Ω的電源串聯(lián)時,電源的輸出功率最大,可知此時小燈泡的實際功率約為______W定值電阻的阻值R=___________Ω(結果均保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型,皮帶輪的半徑均為R=0.1m,兩輪軸距為L=3m,在電機的驅動下順時針轉動,現(xiàn)將一個旅行包(可視為質點)無初速放在水平傳送帶左端,已知旅行包與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6,g=10m/s2,不計空氣阻力。
(1)要使旅行包到達右端不會直接飛出,傳送帶的速度應小于多少?
(2)若傳送帶實際速度為0.2m/s,春運期間每天傳送的旅行包平均總質量為10噸,則電機每天相對于空載多消耗的電能E是多少?(所有旅行包均無初速,且與傳送帶間的μ相同)
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【題目】為了精確測量某待測電阻的阻值,某實驗小組先用多用電表進行粗測,后用伏安法精確測量,實驗室提供的器材如下:
待測電阻:Rx
電壓表:V1(量程3V,內(nèi)阻約為3KΩ)
電壓表:V2(量程15V,內(nèi)阻約為15KΩ)
電流表:A(量程10mA,內(nèi)阻為rA=30Ω)
滑動變阻器:R(最大阻值10Ω,額定電流1A)
定值電阻:R1(阻值30Ω)
定值電阻:R2(阻值2Ω)
直流電源:E(電動勢為3V,內(nèi)阻可忽略)
單刀單擲開關一個,導線若干
① 當用多用電表的歐姆×10擋粗測Rx的阻值時,發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度太大了,應使選擇開關撥到________(填“×100或×1” )倍率擋,重新歐姆調零后再測,此時多用電表指針位置如圖(a)所示,其讀數(shù)為_________Ω。
② 在用伏安法測量Rx時,為使測量盡量精確,要求電表指針均達到半偏以上,電壓表應選________,定值電阻應選________。(均填器材符號)
③ 圖b為該實驗小組設計測量電阻電路圖的一部分,請在虛線框內(nèi)將電路圖補充完整,并標出器材符號________。
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