【題目】歸納式探究-研究帶電粒子在回旋加速器中的運動:
(1)磁體周圍存在磁場,磁場的強弱用磁感應強度描述,用符號B表示,單位是特斯拉,符號是T.我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應強度的大小.磁感應強度大的地方,磁感線密;磁感應強度小的地方,磁感線疏.
條形磁體外部的磁感線分布如圖甲所示,則a、b兩點磁感應強度較大的是 .
磁感應強度的大小和方向處處相同的磁場叫做勻強磁場.
(2)回旋加速器的原理如圖乙所示,D1和D2是兩個中空的半徑為R的半圓金屬盒,被置于與盒面垂直的磁感應強度為B的勻強磁場中,它們接在電壓一定的交流電源上,從D1的圓心O處釋放不同的帶電粒子(加速度可以忽略,重力不計),粒子在兩金屬盒之間被不斷加速,最終離開回旋加速器時,獲得一定的最大動能.改變帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,磁感應強度B,金屬盒半徑R,帶電粒子的最大動能Ek隨之改變.得到數(shù)據(jù)如表:
次數(shù) | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
①Ek= k ,其中k= (填上數(shù)值和單位).
②對于同一帶電粒子.在不同的同旋加速器中,要獲得相同的最大動能,則金屬盒半徑R與磁感應強度B的關系可以用圖象中的圖線 表示.
【答案】(1)a;(2)①;0.5Jkg/(C2T2m2);②c.
【解析】
試題分析:
我們可以用磁感線的疏密程度形象地表示磁感應強度的大。鸥芯密的地方,磁感線密;磁感應強度小的地方,磁感線疏.a(chǎn)點磁感線密,磁感線密。
(2)比較次數(shù)1和2,在q、B、R相同時,m變?yōu)樵瓉淼膬杀,Ek變?yōu)樵瓉淼?/2,可知動能Ek與質(zhì)量m成反比;
比較次數(shù)1和2,在m、B、R相同時,q變?yōu)樵瓉淼?倍,Ek變?yōu)樵瓉淼?倍,可知動能Ek與q2成正比
比較次數(shù)2和4,在q、m、R相同時,B變?yōu)樵瓉淼膬杀叮珽k變?yōu)樵瓉淼?倍,可知動能Ek與B2成正比
比較次數(shù)1和5,在q、B相同時,m變?yōu)樵瓉淼膬杀叮琑變?yōu)樵瓉淼?倍,Ek變?yōu)樵瓉淼?8倍,可知動能Ek與R2成正比。
綜上所述:Ek= k將第一組使用數(shù)據(jù)代入解得,k=0.5Jkg/(C2T2m2);
②由Ek= k,B=,對于同一帶電粒子.在不同的同旋加速器中去,q和m相同,要獲得相同的最大動能,則金屬盒半徑R與磁感應強度B的關系應成反比。C圖像符合要求。
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【題目】圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖,使用電動機和滑輪組(圖中未畫出)將實心長方體A從江底沿豎直方向勻速吊起,圖乙是鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖像。A完全離開水面后,電動機對繩的拉力F大小為6.25×103N,滑輪組的機械效率為80%。已知A的重力2×104 N,A上升的速度始終為0.1m/s。(不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風浪、水流等因素的影響)求:
(1)長方體A未露出水面時受到的浮力;
(2)長方體A的密度;
(3)長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率。
(4)把長方體A按圖21甲中的擺放方式放在岸邊的水平地面上,它對地面的壓強。
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【題目】在“測定導體電阻”的實驗中,電源使用二節(jié)新干電池,被測電阻的阻值約為5 歐,滑動變阻器的規(guī)格是“10Ω 1.5A ”。
(1)圖甲是沒有連接完整的實驗電路,請你用筆畫線代替導線,將電路連接完整;
(2)某次實驗中,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為________________伏;
(3)電路連接正確,實驗數(shù)據(jù)記錄如右下表所示,其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑,請指出并說明判斷依據(jù)_____________________。
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【題目】如圖所示電路,電源電壓不變。閉合開關S,當滑片P置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為4V;當滑片P置于變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)變化了2V,在15s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為60J。則下列結果正確的是( )
A.滑動變阻器R的最大阻值為9Ω
B.R1的阻值為18Ω
C.電源電壓為10V
D.R1先后兩次消耗的電功率之比為4﹕3
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【題目】實驗小組的同學為了探究影響電流產(chǎn)生熱量的因素,準備了兩個相同的燒瓶,內(nèi)裝質(zhì)量相等的煤油,兩個帶有橡膠塞的規(guī)格完全相同的溫度計,三個規(guī)格完全相同的滑動變阻器,四根阻值不同(R1 >R2 ;R3=R4)的電阻絲,以及電源、開關、導線等。
兩個實驗小組的同學根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材,分別設計了如圖甲、乙所示兩個方案。
(1)甲方案可探究當 和通電時間一定時,電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關系。閉合開關,通電一段時間后,溫度升高較多的是 溫度計。(選填“A”或“B”)。
(2)乙方案可探究當電阻和通電時間一定時,電流產(chǎn)生的熱量跟 的關系。閉合開關,通電一段時間后,溫度升高較多的是 溫度計。(選填“C” 或“D”)。
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【題目】有一電熱水器,質(zhì)量為20kg,裝滿水后的總質(zhì)量為70kg,該熱水器額定電壓是220V,內(nèi)部有兩個加熱管,有三檔不同的加熱功率,其中最大額定功率是2000W,如圖是電熱水器安裝的尺寸及其受力示意圖,在豎直方向上熱水器受到掛鉤拉力F2和重力G,在水平方向上熱水器受到膨脹螺釘對它的拉力F1和墻壁對它的支持力F3.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)該熱水器最多能裝多少立方米的水?
(2)該熱水器裝滿水時,膨脹螺釘?shù)睦1是多大?
(3)若熱水器內(nèi)部兩個加熱管的電阻阻值相同,則每個加熱管的電阻是多少?
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【題目】電動自行車已是我們生活中必不可少的交通工具(如圖所示)。電動騎行時,蓄電池給車上的電動機供電,為車提供動力。下表是某種型號電動自行車主要的技術參數(shù)。問:
(1)該電動自行車以額定功率行駛時的工作電流是多大?
(2)行駛過程中每個輪胎與地面的接觸面積為0.005m2,某中學生騎著該電動自行車在平直的公路上行駛,試計算地面受到的壓強是多大?(g取10N/kg,中學生體重取50 kg)
(3)從環(huán)保的角度考慮,與摩托車相比,電動自行車有什么優(yōu)點?(列舉兩條)
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【題目】一汽車行駛在一段平直公路上,前1min行駛了1200m,然后又用10m/s行駛了1.44km到達一個加油站,則這汽車:
(1)前1min的平均速度是多少m/s?
(2)中間1.44km路程中用時是多少s?
(3)經(jīng)過加油站后,這汽車以15米/秒的速度繼續(xù)沿平直公路勻速駛向?qū)γ娴纳椒澹缴椒迩澳程幩緳C鳴笛,4秒后司機聽到回聲,則鳴笛處距山峰有多少米.(空氣的溫度是15℃)
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【題目】請閱讀下面一段短文后,認真思考并回答有關問題.如圖所示,小明和小剛用細棉線連接了兩個可樂飲料的紙杯制成了一個“土電話”。
(1)他們用“土電話”能實現(xiàn)10m間的通話,這表明 。
(2)相距同樣遠,講話者以相同的響度講話,如果改用細金屬絲連接“土電話”,則聽到的聲音就大些。這一實驗表明: 。
(3)如果用“土電話”時,另一個同學捏住棉線的某一部分,則聽的一方就聽不到聲音了,這是由于 。
(4)某研究小組利用以上兩個紙杯和一些長短、粗細不同的琴弦,又進行了探究“音調(diào)與哪些因素有關”的活動。他們選用的琴弦長度、材料在圖中已標出(其中琴弦的的直徑關系:a=c=d<b),并且每根琴弦固定在“音箱”上的松緊程度一致。
①若他們想研究“音調(diào)的高低與琴弦長度”的關系應選擇琴弦 (選填符號)。
②若選擇琴弦a和b,則是為了研究 。
③若有同學選擇c和d進行研究,并推理得出:琴弦長度越長,振動越慢,音調(diào)就越低的結論。該同學探究過程中存在什么問題? 。
④兩位同學還可以選擇琴弦 (選填符號),研究“琴弦音調(diào)高低與材料的關系”。
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