【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy中,第一象限內有沿y軸負向的勻強電場,場強大小為E,第四象限內有垂直xOy平面向外的勻強磁場,磁感應強度大小為B。現有一正粒子從y軸上坐標為(0,h)的P點,沿x軸正向射入第一象限,能通過x軸上坐標為(7h,0)的Q點。已知粒子的比荷滿足關系:,不計粒子重力,求粒子在P點入射速度的所有可能值(用E,B表示)。
【答案】
【解析】
設粒子入射的速度為v0,粒子從P點到達x軸上a點,歷時t,水平位移x1,由粒子做平拋運動,有:
x1=v0t
到達a點時豎直速度大小為
到達a點速度大小為v:
到達a點時速度v與x軸正向夾角為θ;從a點經磁場做半徑為r的勻速圓周運動,回到x軸上b點,b、a間的水平距離為x2,如圖,有
要粒子通過x軸上坐標為(7h,0)的Q點,需滿足
解得
①若通過Q點速度方向為右下,則需滿足: n=1,2,3,……
解得
當n=1時,
當n=2時,
②若通過Q點速度方向為右上,則需滿足: n=1,2,3,……
解得
當n=1時,
當n=2時,
綜上所述,粒子入射速度有4個值,分別為:,,,
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【題目】某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內,如圖所示,根據圖線可知( )
A. 反映Pr變化的圖線是c
B. 電源電動勢為8 V
C. 電源內阻為4 Ω
D. 當電流為0.5 A時,外電路的電阻為6 Ω
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【題目】在豎直平面內有一個光滑的1/4圓弧軌道,其半徑R=0.2m,一質量m=0.2kg的小滑塊從軌道的最高點由靜止釋放,到達最低點時以一定的水平速度離開軌道,軌道的最低點距地面高度h=0.8m.空氣阻力不計,g取10m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時的速度大小;
(2)小滑塊運動到軌道最低點時,對軌道的壓力大;
(3)落地點距軌道最低點的水平距離x
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【題目】如圖所示,圖甲中MN為足夠大的不帶電薄金屬板,在金屬板的右側,距離為d的位置上放入一個電荷量為+q的點電荷O,由于靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布。P是金屬板上的一點,P點與點電荷O之間的距離為r,幾位同學想求出P點的電場強度大小,但發(fā)現問題很難。幾位同學經過仔細研究,從圖乙所示的電場得到了一些啟示,經過查閱資料他們知道:圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的。圖乙中兩異種點電荷電荷量的大小均為q,它們之間的距離為2d,虛線是兩點電荷連線的中垂線。由此他們分別對P點的電場強度方向和大小做出以下判斷,其中正確的是( )
A. 方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為
B. 方向沿P點和點電荷的連線向左,大小為
C. 方向垂直于金屬板向左,大小為
D. 方向垂直于金屬板向左,大小為
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【題目】用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內電阻r,所用電路如下圖(a)所示,一位同學測得的6組數據如下表所示。
(1)試根據這些數據在圖(b)中作出U-I圖線_______。
(2)根據圖線求出電池的電動勢E=________V,電池的內電阻r=________Ω(結果保留兩位小數)。
組別 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
電流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.31 | 0.32 | 0.50 | 0.57 |
電壓U/V | 1.37 | 1.32 | 1.24 | 1.18 | 1.10 | 1.05 |
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【題目】如圖所示,水平固定放置的氣缸,由截面積不同的兩圓筒連接而成;钊A、B面積分別為2S和S,汗塞A、B用長為2l的細直桿連接,活塞與筒壁氣密性好且摩擦不計。現活塞間密閉有一定質量的理想氣體,兩活塞外側(A的左方和B的右方)都是大氣,大氣壓強始終保持為p0,當氣缸內氣體溫度為T0時,活塞B與兩圓筒連接處的距離為l且處于靜止狀態(tài)。
(i)現使氣缸內氣體溫度緩慢下降,活塞A剛剛緩慢右移到兩圓筒連接處時,求密閉氣體的溫度T1;
(ii)若氣缸內氣體溫度緩慢下降至T0/2,求細直桿對活塞的彈力大小F
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【題目】如圖示所示的電路中,R1、R2為定值電阻,R3為可變電阻,C為電容器,電源電動勢為E,內阻為r,電壓表與電流表均為理想電表。在可變電阻R3的滑片由a端向b端滑動的過程中,下列說法中正確的是
A. 電流表的示數減小 B. 電壓表的示數減小
C. 電容器的電荷量逐漸減少 D. 電源的輸出功率一定增大
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【題目】利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動。實驗中需要調整好儀器,正確操作后,打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點。
①為了測試重物下落的加速度,還需要的實驗器材有_____(填入正確選項前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
②下列哪個操作是正確的:_____(填入正確選項前的字母)
A.先接通打點計時器的電源,打點穩(wěn)定后,松開紙帶,使重物下落。
B.先松開重物,讓重物帶著紙帶下落,再接通打點計時器的電源。
③電火花計時器使用_____V(填“4﹣6V”或“220V”)的_____電源(填“交流”或“直流”)
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【題目】圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈繞與磁場方向垂直的 軸勻速轉動,產生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示.發(fā)電機線圈內阻為10Ω,外接一只電阻為90Ω的燈泡,不計電路的其他電阻,則( )
圖甲 圖乙
A. t=0時刻線圈平面與中性面垂直
B. 每秒鐘內電流方向改變100次
C. 燈泡兩端的電壓為22V
D. 0~0.01s時間內通過燈泡的電量為0
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