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如圖所示,用靜電計(jì)測量已經(jīng)充電的平行板電容器兩極板間的電勢差U,靜電計(jì)指針張開某一角度,若在電容器兩極間插入有機(jī)玻璃板,則
A.U不變,不變 B.U增大,增大
C.電容器電容增大, 變小 D.電容器電容減小, 變大
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核電池是利用衰變反應(yīng)放出的能量來提供電能的,由于體積小、重量輕、壽命長,而且其能量大小、速度不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場等影響,可以在很大的溫度范圍和惡劣的環(huán)境中工作,因此常作為航天器中理想的電源。核電池中經(jīng)常使用金屬钚238作為燃料,钚238是一種放射性同位素,其半衰期為88年,則下列說法正確的是
A.核電池不受外界環(huán)境的溫度、化學(xué)反應(yīng)、壓力、電磁場等影響的原因是衰變的固有特性造成的
B.钚238發(fā)生一次衰變時,新核的質(zhì)量數(shù)為232
C.1萬個钚238原子核經(jīng)過一個半衰期后還剩下5000個沒有衰變
D.钚238發(fā)生衰變時,有一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量釋放出來
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我國《道路交通安全法》中規(guī)定:各種小型車輛前排乘坐的人(包括司機(jī))必須系好安全帶,這是因?yàn)橄岛冒踩珟Э梢?/p>
A.防止因車的慣性而造成的傷害 B.防止因人的慣性而造成的傷害
C.減小人的慣性 D.減小人所受合力
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如圖所示,質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直放在光滑、足夠長的的U形導(dǎo)軌底端,導(dǎo)軌寬度和棒長相等且接觸良好,導(dǎo)軌平面與水平面成角。整個裝置處在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場中。現(xiàn)給導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向上的初速度,經(jīng)時間,導(dǎo)體棒到達(dá)最高點(diǎn),然后開始返回,到達(dá)底端前已做勻速運(yùn)動,速度大小為。已知導(dǎo)體棒的電阻為R,其余電阻不計(jì),重力加速度為g,忽略電路中感應(yīng)電流之間的相互作用。求:
(1)導(dǎo)體棒從開始到返回底端的過程中回路中產(chǎn)生的電能E。
(2)導(dǎo)體棒在底端開始運(yùn)動時的加速度的大小a。
(3)導(dǎo)體棒上升的最大高度H。
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如圖所示,在xoy平面內(nèi),第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界,OM與負(fù)x軸成45°角.在x<0且OM的左側(cè)空間存在著負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場E,場強(qiáng)大小為0.32N/C; 在y<0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T.一不計(jì)重力的帶負(fù)電的微粒,從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v0=2×103m/s的初速度進(jìn)入磁場,最終離開電磁場區(qū)域.已知微粒的電荷量q=5×10-18C,質(zhì)量m=1×10-24kg,求:
(1)帶電微粒進(jìn)入后第一次離開磁場邊界的位置坐標(biāo);
(2)帶電微粒在磁場區(qū)域運(yùn)動的總時間;
(3)帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標(biāo).
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如圖,兩個傾角均為=37。的絕緣斜面,頂端相同,斜面上分別固定著一個光滑的不計(jì)電阻的U型導(dǎo)軌,導(dǎo)軌寬度都是L=1.0m,底邊分別與開關(guān)S1、S2連接,導(dǎo)軌上分別放置一根和底邊平行的金屬棒a和b,a的電阻R1=10.0、質(zhì)量m1=2.0kg,b的電阻R2=8.0、質(zhì)量m2=l.0kg。U型導(dǎo)軌所在空間分別存在著垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場,大小分別為B1=1.0T, B2=2.0T,輕細(xì)絕緣線繞過斜面頂端很小的光滑定滑輪連接兩金屬棒的中點(diǎn),細(xì)線與斜面平行,兩導(dǎo)軌足夠長,sin370 =0.6,cos370 =0.8,g=10.0m/s2。開始時,開關(guān)S1、S2都斷開,輕細(xì)絕緣線繃緊,金屬棒a和b在外力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)。求:
(1)撤去外力,兩金屬棒的加速度多大?
(2)同時閉合開關(guān)S1、S2,當(dāng)金屬棒a和b通過的距離s=400m時,速度達(dá)到最大,求在這個過程中,兩金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱之和是多少?
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在豎直平面內(nèi)放置一長為L、內(nèi)壁光滑的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一個直徑比玻璃管直徑略小的小球,小球帶電荷量為-q、質(zhì)量為m.玻璃管右邊的空間存在著勻強(qiáng)磁場與勻強(qiáng)電場.勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;勻強(qiáng)電場方向豎直向下,電場強(qiáng)度大小為mg/q.如圖所示,場的左邊界與玻璃管平行,右邊界足夠遠(yuǎn).玻璃管帶著小球以水平速度v0垂直于左邊界進(jìn)入場中向右運(yùn)動,由于水平外力F的作用,玻璃管進(jìn)入場中速度保持不變,一段時間后小球從玻璃管b端滑出并能在豎直平面內(nèi)運(yùn)動,最后從左邊界飛離電磁場.運(yùn)動過程中小球電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力.
(1)試求小球從玻璃管b端滑出時的速度大;
(2)試求小球離開場時的運(yùn)動方向與左邊界的夾角.
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如圖甲所示,豎直平面坐標(biāo)系xoy第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場,第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E2=。該區(qū)域同時存在按圖乙所示規(guī)律變化的可調(diào)
磁場,磁場方向垂直紙面(以向外為正)?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微
粒,以速度v0從A點(diǎn)豎直向上進(jìn)人第二象限,并在乙圖t=0時刻從C點(diǎn)水平進(jìn)入第一象限,調(diào)整B0、T0不同的取值組合,總能使微粒經(jīng)過相應(yīng)磁場的四分之一周期速度方向恰好偏轉(zhuǎn),又經(jīng)一段時間后恰能以水平速度通過與C在同一水平線上的D點(diǎn)。已知重力加速度為g,OA=OC,CD= OC。求:
(1)微粒運(yùn)動到C點(diǎn)時的速度大小v。以及OC的長度L;
(2)微粒從C點(diǎn)到D點(diǎn)的所有可能運(yùn)動情況中離CD的最大距離H;
(3)若微粒以水平速度通過與C同一水平線上的是D′點(diǎn),CD′=3OC,求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及周期T0的取值分別應(yīng)滿足的條件。
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如圖甲所示,豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(上、下及左側(cè)無邊界)。一個質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球,以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運(yùn)動。小球在t=0時刻通過電場中的P點(diǎn),為使小球能在以后的運(yùn)動中豎直向下通過D點(diǎn)(P、D間距為L,且它們的連線垂直于豎直平面MN,D到豎直面MN的距離DQ等于L/π),經(jīng)過研究,可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示隨時間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場,設(shè)且為未知量。求:
(1)場強(qiáng)E的大小;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量,試推出滿足條件t1的表達(dá)式;
(3)進(jìn)一步的研究表明,豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動。則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時,求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動的最大周期T的大小,并在圖中定性畫出此時小球運(yùn)動一個周期的軌跡。
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如圖所示,有一半徑為r的圓形有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里,其周圍對稱放置帶有中心孔a、b、c的三個相同的平行板電容器,三個電容器兩板間距離均為d,接有相同的電壓U,在D處有一靜止的電子,質(zhì)量為m,電荷量為e,釋放后從a孔射入勻強(qiáng)磁場中,并先后穿過b、c孔再從a孔穿出回到D處,求:
(1)電子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;
(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B;
(3)電子從D出發(fā)到第一次回到D處所用的時間t。
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