【題目】如圖所示,一帶電微粒質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量q=+1.0×10-5C,從靜止開始經(jīng)電壓為U1=100V的電場加速后,水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場中,微粒射出電場時的偏轉(zhuǎn)角θ=60°,接著沿半徑方向進(jìn)入一個垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,微粒射出磁場時的偏轉(zhuǎn)角也為θ=60°.己知偏轉(zhuǎn)電場中金屬板長L=R,圓形勻強(qiáng)磁場的半徑為cm,重力忽略不計.求:
(1)帶電微粒經(jīng)加速電場后的速率;
(2)兩金屬板間偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度E的大。
(3)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.
【答案】1×104;2×103V/m;B=0.13T
【解析】(1)帶電微粒經(jīng)加速電場加速后速度為v1,根據(jù)動能定理:qU1=mv12
得:v1==1.0×104m/s
(2)帶電微粒在偏轉(zhuǎn)電場中只受電場力作用,做類平拋運動.在水平方向微粒做勻速直線運動.水平方向:v1=
帶電微粒在豎直方向做勻加速直線運動,加速度為a,出電場時豎直方向速度為v2
豎直方向:a=
v2=at
由幾何關(guān)系:tanθ=,
聯(lián)立得 tanθ=
由題θ=60°
解得: .
(3)設(shè)帶電粒子進(jìn)磁場時的速度大小為v,則:v==2×104m/s
由粒子運動的對稱性可知,入射速度方向過磁場區(qū)域圓心,則出射速度反向延長線過磁場區(qū)域圓心,粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示,則軌跡半徑為:r=Rtan60°=0.3m
由:qvB=m
得:
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【題目】如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,將原線圈接在(V)的交流電源上,已知電阻R=100Ω,電流表A為理想交流電表.則下列說法正確的是( 。
A. 穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/s
B. 交流電的頻率為50Hz
C. 電流表A的示數(shù)為0.4A
D. 變壓器的輸入功率是16W
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【題目】家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由酞酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器,其電阻率與溫度的關(guān)系如圖所示,由于這種特性,PTC元件具有發(fā)熱、控溫兩重功能,對此以下說法中正確的是( )
A. 通電后其功率先增大后減小
B. 通電后其功率先減小后增大
C. 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1到t2的某一值不變
D. 當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在t1或t2不變
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【題目】如圖(1)所示,在兩平行的金屬板間加上如圖(2)所示的電壓。在內(nèi),一點電荷在兩極板間處于靜止?fàn)顟B(tài), 時電荷仍運動且未與極板接觸,則在內(nèi),點電荷(g取10m/s2)( )
A. 做勻加速直線運動,加速度大小為10m/s2
B. 末速度大小為10m/s
C. 做變加速直線運動, 末加速度大小為10m/s2
D. 做變加速直線運動,平均加速度大小為5m/s2
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【題目】兩物體在同一直線上運動,二者運動的圖像均為直線,如圖,已知兩物體在末相遇,則關(guān)于它們在內(nèi)的運動,下列說法正確的是( )
A. 兩物體運動方向相反
B. a物體的加速度小于b物體的加速度
C. 時刻,a在b前方遠(yuǎn)處
D. 時兩物體相距最遠(yuǎn)
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【題目】如圖所示,在豎直墻壁的A點處有一根水平輕桿a,桿的左端有一個輕滑輪O.一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點處,細(xì)線跨過滑輪O,下端系一個重為G的物體,開始時BO段細(xì)線與天花板的夾角為θ=30°.系統(tǒng)保持靜止,當(dāng)輕桿a緩慢向下移動的過程中,不計一切摩擦,下列說法中正確的是( )
A. 細(xì)線BO對天花板的拉力沒有變化
B. a桿對滑輪的作用力逐漸減小
C. a桿對滑輪的作用力的方向沿桿水平向右
D. 墻壁對a桿的作用力不變
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【題目】如圖所示,A、B兩點固定兩個等量異種點電荷+Q和-Q,O點為AB連線的中點,OD是AB連線的中垂線,BC與OD平行,AO=BO=BC。下列說法正確的是( )
A. D點的場強(qiáng)方向由D指向C
B. 將一正電荷由D點移到C點,正電荷的電勢能降低
C. 將一負(fù)電荷由O點移到D點,電場力做負(fù)功
D. –Q在O點和C點產(chǎn)生電場的場強(qiáng)大小相等,方向相互垂直
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【題目】(14分)如圖所示,一個質(zhì)量為M長為L的圓管豎直放置,頂端塞有一個質(zhì)量為m的彈性小球,M=5m,球和管間的滑動摩擦力和最大靜摩擦力大小均為5mg.管從下端離地面距離為H處自由落下,運動過程中,管始終保持豎直,每次落地后向上彈起的速度與落地時速度大小相等,不計空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)管第一次落地彈起時管和球的加速度;
(2)管第一次落地彈起后,若球沒有從管中滑出,則球與管達(dá)到相同速度時,管的下端距地面的高度;
(3)管第二次彈起后球不致滑落,L應(yīng)滿足什么條件.
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【題目】如圖所示,一質(zhì)量為6kg的物塊,置于水平地面上.物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.5,然后用兩根輕繩分別系在物塊的A點和B點,A繩水平,B繩與水平面成37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2
求:
(1)逐漸增大B繩的拉力,直到物塊對地面的壓力恰好為零,則此時A繩和B繩的拉力分別是多大?
(2)將A繩剪斷,為了使物塊沿水平面做勻速直線運動,在不改變B繩方向的情況下,B繩的拉力應(yīng)為多大?(結(jié)果保留一位小數(shù))
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