【題目】如圖所示,A、B兩板間電勢差為U1=400V,C、D兩板長為L=1m,兩板間電勢差為U2=200V,OO'為C、D兩板間的中間線。在O處有-電荷量為q=1×l0-6C、質量為m=2×10-8kg的帶電粒子,從靜止開始經(jīng)A、B間電場加速又經(jīng)C、D間電場偏轉后,恰好能從極板右邊緣射出,同時進入一個垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B=1T。帶電粒子能夠垂直打到磁場的右邊界處的光屏PQ(PQ足夠長)上。若不考慮空氣阻力和粒子重力的影響,求:
(1)C、D兩板間的距離d是多少?
(2)勻強磁場的寬度s是多少?
(3)若改變磁感應強度B的大小,欲使該帶電粒子打不到光屏PQ上,則B的大小滿足什么條件?
【答案】(1)(2)2m(3)B≥(1+)T
【解析】解:(1)帶電粒子經(jīng)A、B加速階段,由動能定理得:
解得:v0=200m/s
帶電粒子進入C、D間偏轉,帶電粒子做類平拋運動,則有
水平方向:L=v0t
豎直方向:
聯(lián)立解得:
(2)設帶電粒子離開偏轉電場時的速度為v,與OO'方向的夾角為,則
由動能定理得:
解得:v=100m/s)
,
帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,則有
解得:R=2m
又由幾何關系有s=Rsin=2m
(3)設磁感應強度大小為B0時,粒子運動軌跡恰好與PQ相切,則
)
由幾何關系有:rsin+r=s
聯(lián)立解得:
故B應滿足的條件是B≥(1+)T
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【題目】如圖所示,一質量為0.5kg的一塊橡皮泥自距小車上表面1.25m高處由靜止下落,恰好落入質量為2kg、速度為2.5m/s沿光滑水平地面運動的小車上,并與小車一起沿水平地面運動,取g=10m/s2,不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A. 橡皮泥下落的時間為0.3s
B. 橡皮泥與小車一起在水平地面上運動的速度大小為3.5m/s
C. 橡皮泥落入小車的過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)動量守恒
D. 整個過程中,橡皮泥與小車組成的系統(tǒng)損失的機械能為7.5J
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【題目】(9分)二極管是一種半導體元件,電路符號為,其特點是具有單向導電性.某實驗小組要對一只二極管正向接入電路時的伏安特性曲線進行測繪探究.據(jù)了解,該二極管允許通過的最大電流為50 mA.
(1)該二極管外殼的標識模糊了,同學們首先用多用電表的歐姆檔來判斷它的正負極:當紅表筆接觸二極管的左端、黑表筆接觸二極管的右端時,發(fā)現(xiàn)指針的偏角比較小,當交換表筆再次測量時,發(fā)現(xiàn)指針有很大偏轉,由此可判斷______ (填“左”或“右”)端為二極管的正極.
(2)實驗探究中他們可選器材如下:
A.直流電源(電動勢3 V,內阻不計) B.滑動變阻器(0~20 Ω)
C.電壓表(量程15 V、內阻約80 kΩ) D.電壓表(量程3 V、內阻約50 kΩ)
E.電流表(量程0.6 A、內阻約1 Ω) F.電流表(量程50 mA、內阻約50 Ω)
G.待測二極管 H.導線、開關
為了提高測量精度,電壓表應選用________,電流表應選用________.(填序號字母)
(3)實驗中測量數(shù)據(jù)如下表,請在下圖坐標紙上畫出該二極管的伏安特性曲線.
電流 I/mA | 0 | 0 | 0.2 | 1.8 | 3.9 | 8.6 | 14.0 | 21.8 | 33.5 | 50.0 |
電壓 U/V | 0 | 0.50 | 0.75 | 1.00 | 1.25 | 1.50 | 1.75 | 2.00 | 2.25 | 2.50 |
(4)同學們將該二極管與阻值為10 Ω的定值電阻串聯(lián)后接到電壓恒為3 V的電源兩端,則二極管導通時定值電阻的功率為________ W.
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【題目】用彈簧秤測定一個木塊A和木塊B間的動摩擦因數(shù)μ,有圖示的兩種裝置.
(1)為了能夠用彈簧秤讀數(shù)表示滑動摩擦力,圖示裝置的兩種情況中,木塊A是否都一定都要作勻速運動?
(2)若木塊A做勻速運動,甲圖中A、B間的摩擦力大小是否等于拉力Fa的大小?
(3)若A、B的重力分別為100N和150N,甲圖中當物體A被拉動時,彈簧秤的讀數(shù)為60N,拉力Fa = 110N,求A、B間的動摩擦因數(shù)μ.
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【題目】如圖所示,一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出,魚缸與桌布分離后繼續(xù)在桌面滑行,最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中( )
A. 桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B. 桌面對魚缸摩擦力的方向向右
C. 魚缸所受的摩擦力大小沒有變化
D. 若貓增大拉力,魚缸受到桌布的摩擦力將增大
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【題目】如圖,MN、PQ兩條平行的粗糙金屬軌道與水平面成θ=37°角,軌距為L=1m,質量為m=0.6kg的金屬桿ab水平放置在軌道上,其阻值r=0.1Ω.空間存在勻強磁場,磁場方向垂直于軌道平面向上,磁感應強度為B=0.5T.P、M間接有R1=4Ω的電阻,Q、N間接有R2=6Ω的電阻.桿與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,若軌道足夠長且電阻不計,現(xiàn)從靜止釋放ab,當金屬桿ab運動的速度為10m/s時,求:(重力加速度g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)金屬桿ab之間的電壓;
(2)金屬桿ab運動的加速度大小.
(3)金屬桿ab在下滑過程中的最大速度.
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【題目】一物體靜止在光滑的水平桌面上,現(xiàn)對其施加一水平力,使它沿水平桌面做直線運動,該物體的v-t圖象如圖所示。根據(jù)圖象,下列說法中正確的是
A.0~6s時間內物體所受水平力的方向始終沒有改變
B.2s~3s時間內物體做減速運動
C.1s末物體距離出發(fā)點最遠
D.1.5s末和2.5s末兩個時刻物體的加速度相同
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【題目】某水上游樂場舉辦了一場趣味水上比賽。如圖所示,質量m=50kg的參賽者(可視為質點),在河岸上A點緊握一根長L=5.0m的不可伸長的輕繩,輕繩另一端系在距離水面高H=10.0m的O點,此時輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°,C點是位于O點正下方水面上的一點,距離C點x=4.8m處的D點固定著一只救生圈,O、A、B、C、D各點均在同一豎直面內。若參賽者抓緊繩端點,從臺階上A點沿垂直于輕繩斜向下以一定的初速度躍出,當擺到O點正下方的B點時松開手,此后恰能落在救生圈內。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
(1)運動員經(jīng)過B點時速度的大小vB
(2)運動員從臺階上A點躍出時的動能EkA
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【題目】如圖所示,一質量為m帶電量為+q的帶電液滴,從水平放置的平行金屬板上方H高度處自由落下,從上板的缺口進入兩板間電場,電場強度為E,若qE>mg,試求液滴落入電場中所能達到的最大位移h.(設d>h)
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