【題目】如圖所示,直角三角形OAC()區(qū)域內(nèi)有的勻強磁場,方向如圖所示。兩平行極板M、N接在電壓為U的直流電源上,左板為高電勢。一帶正電的粒子從靠近M板由靜止開始加速,從N板的小孔射出電場后,垂直OA的方向從P點進入磁場中。帶電粒子的比荷為,OP間距離為。全過程不計粒子所受的重力(計算結果保留三位有效數(shù)字),問:
(1)粒子從OA邊離開磁場時,粒子在磁場中運動的時間?
(2)粒子從OC邊離開磁場時粒子在磁場中運動的最長時間?
(3)若加速電壓U=220V,通過計算說明粒子從三角形OAC的哪一邊離開磁場?
【答案】(1);(2);(3)從OC邊射出
【解析】
(1) 粒子在電場中直線加速,在磁場中做勻速圓周運動,臨界情況是軌跡圓與OC邊相切;從AO邊射出時軌跡是半圓,結合推論公式和列式求解時間;
(2) 根據(jù)公式,軌跡圓的圓心角最大時粒子在磁場中運動的時間最長,臨界情況是軌跡圓與OC邊相切;
(3) 設粒子經(jīng)電場加速后的速度為v,根據(jù)動能定理即可求得,再根據(jù)洛侖茲力提供向心力及幾何關系即可求解。
(1) 帶電粒子在磁場做圓周運動的周期為:
當粒子從OA邊射出時,粒子在磁場中恰好運動了半個周期
;
(2) 如圖所示
當帶電粒子的軌跡與OC邊相切時為臨界狀態(tài),時間即為從OC邊射出的最大值,
由幾何關系可知,粒子在磁場中運動的圓心角為1200,所以時間為
;
(3) 電荷被加速,則有:
磁場中
因U=220V
解得:
如圖所示,
當帶電粒子的軌跡與OC邊相切時為臨界狀態(tài),則有:
由幾何關系得:
解得:R=0.4m,
由于粒子在磁場中運動的半徑大于0.4m,所以粒子從OC邊射出。
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【題目】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共n滴.現(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi),待油膜充分展開后,測得油膜的面積為Scm2,則:
(1)估算油酸分子的直徑大小是________ cm.
(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數(shù),還需要知道油滴的________.
A.摩爾質量 B.摩爾體積 C.質量 D.體積
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【題目】“嫦娥三號”于2013年12月2日在中國西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長征三號乙運載火箭送入太空,并陸續(xù)開展了“觀天、看地、測月”的科學探測和其它預定任務,若該月球車在地球表面的重力為G1,在月球表面的重力為G2,已知地球半徑為R1,月球半徑為R2,地球表面處的重力加速度為g,則下列說法正確的是
A. 地球的質量與月球的質量比為
B. 月球表面處的重力加速度為
C. 月球車內(nèi)的物體在月球表面處于完全失重狀態(tài)
D. 地球的第一宇宙速度與月球的第一宇宙速度之比為
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【題目】圖為某同學設計的驗證機械能守恒定律的實驗裝置。剛性輕繩上端系于O點,下端連接小球A,B為光電門,C為量角器,圓心在O點,輕繩可繞O點在豎直面內(nèi)做圓周運動。
(1)關于該實驗,下列說法正確的是(____)
A.該實驗中,應選質量大,體積小的小球
B.該實驗中,小球是否靜止釋放,不影響實驗結果
C.該實驗中,只要細繩是繃緊的,小球無論從何位置靜止釋放,均可驗證機械能守恒定律
D.該實驗中,輕繩偏離豎直方向擺角越大(),速度測量誤差越小
(2)若已知小球質量為m,輕繩長度為l,小球直徑為d(小球直徑遠小于繩長),輕繩偏離豎直方向的擺角為,光電門記錄小球通過的時間為t,試用上述物理量寫出驗證機械能守恒定律的表達式:______________。
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【題目】如圖所示,一電子以初速度v沿與金屬板平行的方向飛入兩板間,在下列幾種情況下,電子將向M板偏轉的有 ( )
A. 開關S接通的瞬間
B. 斷開開關S的瞬間
C. 接通開關S后,變阻器的滑動觸頭向右迅速滑動時
D. 接通開關S后,變阻器的滑動觸頭向左迅速滑動時
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【題目】平行玻璃磚底面涂有反射層,一束由a、b兩種單色光組成的復合光以45°人射角斜射到玻璃磚的上表面,經(jīng)折射反射再折射后的光路如圖所示。不考慮光在玻璃磚上表面的反射則玻璃磚對單色光___________(填“a”或“b”)折射率大;單色光___________(填“a”或“b”)在玻璃中傳播的時間長;兩束單色光從玻璃磚上表面出射后相互___________(填“平行”或“不平行”)。
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【題目】如圖所示是一實驗電路圖在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中,下列表述正確的是
A. 電路的總電阻變大 B. 電流表的示數(shù)變大
C. 電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D. 路端電壓變小
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【題目】已知通電長直導線周圍某點的磁感應強度,即磁感應強度B與導線中的電流I成正比、與該點到導線的距離r成反比.如圖所示,兩根平行長直導線相距為R,通以大小、方向均相同的電流.規(guī)定磁場方向垂直紙面向里為正,在0﹣R區(qū)間內(nèi)磁感應強度B隨x變化的圖線可能是( )
A. B. C. D.
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【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=0.1 s時刻的波形圖,P是平衡位置在x=1cm處的質點,Q是平衡位置在x=4 cm處的質點,圖乙為質點Q的振動圖象。則
A. 波的傳播速度為20 m/s
B. 波的傳播方向沿x軸負方向
C. t=0.4 s時刻,質點P的速度大小最大,方向y軸正方向
D. t=0.7 s時刻,質點Q的速度大小最大,方向y軸負方向
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