【題目】如圖,金屬板M、N板豎直平行放置,中心開有小孔,板間電壓為,E、F金屬板水平平行放置,間距和板長均為d,其右側(cè)區(qū)域有垂直紙面向里足夠大的勻強磁場,磁場上AC邊界與極板E在同一條直線上,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的正電粒子,從極板M的中央小孔處由靜止釋放,穿過小孔后沿EF板間中軸線進入偏轉(zhuǎn)電場,從AD邊界上的P處離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向與水平方向夾角為37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略粒子重力及平行板間電場的邊緣效應(yīng),求:
(1)粒子到達小孔時的速度;
(2)P點與上極板的距離h;
(3)要使粒子進入磁場區(qū)域后不能從AC邊射出,磁場磁感應(yīng)強度的最小值。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:(1)粒子在加速電場中,根據(jù)動能定理可求出粒子到達小孔時的速度;(2)進入偏轉(zhuǎn)電場后,粒子做類平拋運動,根據(jù)類平拋運動的規(guī)律即可求P點與上極板的距離h;(3)根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑R,根據(jù)運動的合成與分解原理求出進入磁場的速度,粒子在磁場中由洛倫茲力提供向心力,求出磁感應(yīng)強度。
(1)粒子在加速電場中,根據(jù)動能定理得:
粒子到達小孔時的速度
(2)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時,速度偏轉(zhuǎn)角,豎直方向速度
在偏轉(zhuǎn)電場中,帶電粒子做類平拋運動,則有: ,
則P點與上極板的距離
(3)要使得粒子不從AC邊射出,R越大,B越小,R最大的臨界條件就是圓周與AC邊相切,由幾何關(guān)系得
解得:
粒子進入磁場時速度
在磁場中,則有:
所加磁場的磁感應(yīng)強度最小值為
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【題目】光敏電阻是阻值隨著光照度變化面發(fā)生變化的元件。照度可以反映光的強弱.光越強,照度越大,照度單位為Ix。某光敏電阻R在不同照度下的阻值如圖甲所示。
某同學采用光敏電陽以及其他器材,通過改變光照度來測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,F(xiàn)備有下列器材:
A.待測的干電池(電動勢約為1.5 V,內(nèi)電阻小于1.0Ω)
B.電流表:量程0~0.6 A,內(nèi)阻0.1Ω
C.電流表:量程0~3 A,內(nèi)阻0.024Ω
D.電壓表:量程0~3 V,內(nèi)阻約3 kΩ
E.電壓表:量程0~15 V,內(nèi)阻約15 kΩ
F.光敏電阻(符號:)
H.開關(guān),導線若干
在測定電池電動勢和內(nèi)陽的實驗中,由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響,測量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。在現(xiàn)有器材的條件下,要盡可能準確地測量電池的電動勢和內(nèi)阻。
(1)在上述器材中請選擇適當?shù)钠鞑模?/span>_______(填寫 選項前的字母);
(2)在圖乙方框中兩出相應(yīng)的實驗電路圖;
(3)多次改變光的照度,得到多組電壓、電流值。利用測出的數(shù)據(jù)在圖丙所示的坐標圖中描出對應(yīng)的點,由此繪出U-1圖像,則在修正了實驗系統(tǒng)誤差后。得出干電池的電動勢E=_______V,內(nèi)電阻r=_____Ω;
(4)當電流表讀數(shù)為0.30A時,光的照度為________lx。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】根據(jù)單擺周期公式T=2π,可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣。如圖甲所示,將細線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。
(1)用游標卡尺測量小鋼球直徑,示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為________mm。
(2)以下是實驗過程中的一些做法,其中正確的有_________。
A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的,并且適當長一些
B.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的
C.為了使擺的周期大一些,以方便測量,開始時拉開擺球,使擺線偏離平衡位置較大的角度
D.改變擺長,多測幾組數(shù)據(jù),并將測得的擺長和周期分別取平均值,然后代入原理式中計算出重力加速度g
(3)小明同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用計算機擬合得到的方程為:T2=4.04l+0.05。由此可以得出當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g=__________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。從方程中可知T2與l沒有成正比關(guān)系,其原因可能是_____。
A.開始計時時,小球可能在最高點 B.小球擺動過程中,可能擺角太大
C.計算擺長時,可能加了小球的直徑 D.計算擺長時,可能忘了加小球半徑
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【題目】如圖所示,甲、乙兩電路中電源完全相同,相同材料的電阻絲A、B,長度分別是L和2L;直徑分別為d和2d,在兩電路中分別通過相同的電荷量q的過程中,下列判斷正確的是
A. A、B的電阻之比RA:RB=1:2 B. A、B的電流IA>IB
C. A、B的電壓UA>UB D. A、B產(chǎn)生的電熱QA=QB
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【題目】如圖甲所示為水上樂園的“超級大喇叭”滑道,它主要由螺旋滑道和喇叭型滑道兩部分組成,圖乙是喇叭型滑道正視圖,F(xiàn)有游客乘坐浮圈,從平臺A處由靜止開始下滑,經(jīng)螺旋滑道沖入喇叭型滑道,恰好能到達C處。已知游客與浮圈的總質(zhì)量M=232.5kg,A處距地面高H=20m,喇叭型滑道最低處B距地面高h=1m。若B、C、D可視為在同一豎直圓內(nèi),半徑R=9m, C處與圓心等高,只考慮浮圈在螺旋滑道AB內(nèi)受到的阻力。求:
(1)在螺旋滑道內(nèi)滑行過程,浮圈克服阻力做的功W1;
(2)當浮圈滑至B處時,質(zhì)量為50kg的游客受到的彈力FN的大;
(3)若只讓浮圈(無游客)滑下,要使浮圈能過最高點D,則浮圈在A處的初速度vo至少多大?(已知浮圈質(zhì)量m=10kg,浮圈在螺旋滑道中克服阻力做功為(1)問中W1的倍)
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【題目】如圖,質(zhì)量為m、電阻為R的單匝矩形線框靜止于粗糙斜面上,線框邊長ab=L、ad=2L,虛線MN過ad、bc邊中點。斜面傾角為θ,線框與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ(μ>tanθ),設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。從某時刻起,在MN右側(cè)加一方向垂直斜面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小按B=kt(k>0)的規(guī)律均勻變化。一段時間后,線框沿斜面向下運動,ab邊剛好勻速穿出磁場時的速度為v,重力加速度為g,則
A. 線框剛開始運動時,感應(yīng)電流的方向為abcda
B. 線框剛開始運動時,線框中的電功率為
C. 線框離開磁場的過程中安培力所做的功
D. 線框從開始運動到穿出磁場過程中通過導線截面的電量
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【題目】在“利用單擺測重力加速度”的實驗中,
(1)從下列器材中選用最合適的器材(填寫器材代號)___________。
A.小鐵球 B.小塑料球 C.20cm長的細線
D.100cm長的細線 E手表 F時鐘 G秒表
(2)(單選)若實驗測得的g值偏大,可能的原因是_______
A.擺球的質(zhì)量太大
B.測擺長時,僅測了線長,未加小球半徑
C.測周期時,把n次全振動誤記為(n+1)次
D.擺球上端未固定牢固,振動中出現(xiàn)松動(擺長變長)
(3)某同學想進一步驗證單擺的周期和重力加速度的關(guān)系,但又不可能去不同的地區(qū)做實驗。該同學就將單擺與光電門傳感器安裝在一塊摩擦不計、足夠大的板上,使板傾斜α角度,讓擺球在板的平面內(nèi)做小角度擺動,如圖甲所示。利用該裝置可以驗證單擺的周期和等效重力加速度的關(guān)系。若保持擺長不變,則實驗中需要測量的物理量有________。若從實驗中得到所測物理量數(shù)據(jù)的圖線如圖乙所示,則圖像中的縱坐標表示_________,橫坐標表示_________。
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【題目】某研究小組對一輛新能源實驗小車的性能進行研究。小車的質(zhì)量為1.0 kg,他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動,其v–t圖象如圖所示(除2~10 s時間段圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線)。已知2 s后小車的功率P=9 W保持不變,可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變,下列說法正確的有
A. 0~2 s時間內(nèi),汽車的牽引力是3.5 N
B. 汽車在第1 s時的功率等于第14 s時的功率的一半
C. 小車在0~10 s內(nèi)位移的大小為42 m
D. 2~10 s時間內(nèi),汽車的平均速度是4.5 m/s
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【題目】某實驗小組利用如圖所示電路,可測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“x1”擋內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有:多用電表,電流表,滑動變阻器,導線若干;卮鹣铝袉栴}:
(1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“x1”擋,再將紅表筆和黑表筆短接進行歐姆調(diào)零。隨后按如圖所示把多用電表、電壓表、滑動變阻器連接起來,如果圖甲中接線正確,那么與多用電表的a接線柱相接的是_____(填“黑”或“紅”表筆)
(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,從圖甲位置向右滑動過程中,電流表的讀數(shù)___;(選填“增大”、“減小”或“不變”)
(3)調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中,某次歐姆表指針位置如圖乙所示,讀數(shù)為____Ω,對應(yīng)電流表的指針位置如圖丙所示,讀數(shù)為____A,經(jīng)過多次測量,將電流表讀數(shù)的倒數(shù)和與之對應(yīng)的歐姆表讀數(shù)R得到如圖丁所示的圖象,由此可得多用電表內(nèi)電池的電動勢為____V,選擇“×1”擋時內(nèi)阻為___Ω. (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
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