【題目】如圖所示,在直角坐標系xoy的第一象限區(qū)域中,有沿y軸正方向的勻強電場,電場強度的大小為E=kv0。在第二象限有一半徑為R=a的圓形區(qū)域磁場,圓形磁場的圓心O坐標為(﹣a,a),與坐標軸分別相切于P點和N點,磁場方向垂直紙面向里。在x=3a處垂直于x軸放置一平面熒光屏,與x軸交點為Q.大量的電子以相同的速率v0在紙面內(nèi)從P點進入圓形磁場,電子的速度方向在與x軸正方向成θ角的范圍內(nèi),其中沿y軸正方向的電子經(jīng)過磁場到達N點,速度與x軸正方向成θ角的電子經(jīng)過磁場到達M點,且M點坐標為(0,1.5a).忽略電子間的相互作用力,不計電子的重力,電子的比荷為。求:
(1)圓形磁場的磁感應強度大;
(2)θ角的大;
(3)電子打到熒光屏上距Q點的最遠距離。
【答案】(1)k;(2)120°(3)
【解析】
(1)由于速度沿y軸正方向的電子經(jīng)過N點,因而電子在磁場中做圓周運動的半徑為:r=a
聯(lián)立解得:
(2)電子在磁場中做圓周運動的圓心為O,電子離開磁場時的位置為P',連接PO、P'O'可知該四邊形為棱形,由于PO豎直,因而 半徑P'O'也為豎直方向,電子離開磁場時速度一定沿x軸正方向.
由右圖可知:
解得:
(3)由(2)可知,所有的電子以平行于x軸正方向的速度進入電場中做類似平拋運動,設電子在電場的運動時間為t,豎直方向位移為y,水平位移為x
水平:
豎直:
聯(lián)立解得:
設電子最終打在光屏的最遠點距Q點為H,電子射出電場時的夾角為θ有:
又由:
當時,即時,H有最大值;
由于,所以
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【題目】如圖所示電路中,閉合開關S后,穩(wěn)定時,連接帶電小球P的絕緣細線與豎直方向的夾角為θ,現(xiàn)將滑動變阻器R2的滑片向右滑動,下列說法正確的是( )
A.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)減;V1和V2的示數(shù)均增大
B.L變亮,θ增大
C.若R2不變,只減小R4,可以使θ增大
D.
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【題目】利用霍爾效應制作的霍爾元件,廣泛應用于測量和自動控制等區(qū)域,如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側面會形成電勢差下列說法正確的是
A.電勢差僅與材料有關
B.僅增大磁感應強度時,電勢差變大
C.若霍爾元件的載流子是自由電子,則電勢差
D.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長度為l的小車靜止在光滑水平面上,質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使它從靜止開始運動,物塊和小車之間摩擦力的大小為Ff,當小車運動的位移為x時,物塊剛好滑到小車的最右端.若小物塊可視為質(zhì)點,則( )
A.物塊受到的摩擦力對物塊做的功與小車受到的摩擦力對小車做功的代數(shù)和為零
B.整個過程物塊和小車間摩擦產(chǎn)生的熱量為Ffl
C.小車的末動能為Ffx
D.整個過程物塊和小車增加的機械能為F(x+l)
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【題目】探究力對原來靜止的物體做的功與物體獲得的速度的關系,實驗裝置如圖甲所示。實驗過程中有平衡摩擦力的步驟,并且設法讓橡皮筋對小車做的功以整數(shù)倍增大,即分別為W0、2W0、3W0、4W0……
①實驗中首先通過調(diào)整木板傾斜程度平衡摩擦力,目的是______(填寫字母代號) 。
A.為了釋放小車后小車能做勻加速運動
B.為了增大橡皮筋對小車的彈力
C.為了使橡皮筋對小車做的功等于合外力對小車做的功
D.為了使小車獲得較大的動能
②圖乙是在正確操作情況下打出的一條紙帶,從中截取了測量物體最大速度所用的一部分,已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s,則小車獲得的最大速度vm=_____________m/s(保留3位有效數(shù)字)。
③幾名同學在實驗中分別得到了若干組橡皮筋對小車做的功W與小車獲得最大速度vm的數(shù)據(jù),并利用數(shù)據(jù)繪出了圖丙給出的四個圖象,你認為其中正確的是_____。
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【題目】如圖所示的位移-時間()圖像和速度-時間(v-t)圖像中給出了四條圖線,甲、乙、丙、丁代表四輛車由間一地點向同一方向運動的情況,則下列說法正確的是( )
A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動
B.時間內(nèi),甲車通過的路程等于乙車通過的路程
C.丙、丁兩車在時刻相遇
D.時間內(nèi),丙、丁兩車的平均速度相等
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【題目】某國際研究小組觀測到了一組雙星系統(tǒng),它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動,雙星系統(tǒng)中質(zhì)量較小的星體能“吸食”質(zhì)量較大的星體的表面物質(zhì),達到質(zhì)量轉移的目的。根據(jù)大爆炸宇宙學可知,雙星間的距離在緩慢增大,假設星體的軌道近似為圓,則在該過程中( )
A.雙星做圓周運動的角速度不斷減小
B.雙星做圓周運動的角速度不斷增大
C.質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑減小
D.質(zhì)量較大的星體做圓周運動的軌道半徑不變
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【題目】關于多用電表的使用,正確的有( )
A.用多用電表測量燈泡的電阻,其阻值比用額定電壓和額定功率算出的電阻小
B.測量電阻時,兩手同時接觸表筆的金屬桿,其測量值偏小
C.測量電阻時,如果所在電路不和電源斷開,可能出現(xiàn)燒壞表頭的情況
D.用電阻擋測電阻時,被測電阻的阻值越大,指針向右轉過的角度就越大
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【題目】如圖所示,足夠長的水平桌面上放置著質(zhì)量為m、長度為L的長木板B,質(zhì)量也為m的物體A放置在長木板B的右端,輕繩1的一端與A相連,另一端跨過輕質(zhì)定滑輪與B相連,在長木板的右側用跨過定滑輪的輕繩2系著質(zhì)量為2m的重錘C。已知重力加速度為g,各接觸面之間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<0.5),不計繩與滑輪間的摩擦,系統(tǒng)由靜止開始運動,下列說法正確的是
A. A、B、C的加速度大小均為
B. 輕繩1的拉力為
C. 輕繩2的拉力為mg
D. 當A運動到B的左端時,物體C的速度為
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