【題目】如圖所示,在直角坐標系xOy中,0<x<d區域為存在沿y軸負方向的勻強電場,x>d區域內有垂直坐標平面向外的勻強磁場,y軸左側存在一圓形磁場區域,磁場方向垂直坐標平面向外,圓形磁場與y軸相切于原點O。一質量為m,帶電量為q的帶正電粒子從P(0,d)點以平行于x軸的初速度v0射入電場,經過一段時間粒子從M(d,
)點離開電場進入磁場,經磁場偏轉后,從N(d,-
)點返回電場,當粒子返回電場時,電場強度大小不變,方向反向。粒子經電場和圓形磁場后到達坐標原點O,到O點時速度方向與y軸負方向夾角為θ=30°,不計粒子重力,求:
(1)電場強度大小E及x>d區域內勻強磁場的磁感應強度大小B1;
(2)圓形磁場的磁感應強度大小B2以及圓形磁場區域半徑r;
(3)粒子從P點運動到O點所用時間t。
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【答案】(1)
;
;(2)
;
;(3)![]()
【解析】
(1)粒子在電場中做類平拋運動,則
①
②
③
聯立①②③解得
④
又
⑤
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故
⑥
設粒子在x>d區域內軌道半徑為
,粒子運動軌跡如圖所示,則
⑦
由幾何關系得
⑧
由⑤⑦⑧得
⑨
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(2)設粒子經電場后到達y軸上的Q點,則粒子從N點到Q點的運動為從P點到M點的逆運動,則QQ=d,
,方向沿x軸負方向,運動軌跡如圖所示
設粒子在圓形磁場區域軌道半徑為
,由幾何關系得
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解得
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在磁場中有
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解得
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由幾何關系知∠QOH=θ=30°
在△QOH中
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由圖知△OHO1為等邊三角形,所以圓形磁場區域半徑
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(3)粒子在電場中運動時間
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在x>d區域運動周期
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粒子在QH間運動時間
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粒子在圓形磁場中運動周期
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由幾何知識可知,粒子在圓形磁場中運動時間
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則粒子從P點運動到O點所用時間:
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】圖甲表示一列簡諧橫波在t=7s時的波形圖,圖乙是該列波中的質點P的振動圖像,由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說法正確的是( )
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A.該波的傳播方向為沿x軸正方向
B.該波的傳播速度為0.5m/s
C.質點P在任意0.5s內的路程都是0.1cm
D.在t=5.5s到t=6s,質點P的動能逐漸增大
E.P質點在t =6.25s時沿y軸正方向運動
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【題目】如圖是一個三輸入端復合門電路,當C端輸入“0”時,A,B端輸入為何值時輸出端Y輸出為“0”( )
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A. 0 0B. 0 1C. 1 0D. 1 1
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【題目】某同學研究小燈泡的伏安特性,所使用的器材有:
小燈泡L(額定電壓3.8V,額定電流0.32A)
電壓表V (量程3V,內阻3kΩ)
電流表A(量程0.5A,內阻0.5Ω)
固定電阻
(阻值1000Ω)
滑動變阻器R(阻值0~9.0Ω)
電源E(電動勢5V,內阻不計)
開關S,導線若干。
(1)實驗要求能夠實現在0~3.8V的范圍內對小燈泡的電壓進行測量,畫出實驗電路原理圖____。
(2)實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖(a)所示。
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由實驗曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻___(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率____(填“增大”“不變”或“減小”)。
(3)用另一電源
(電動勢4V,內阻1.00Ω)和題給器材連接成圖(b)所示的電路,調節滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實際功率,閉合開關S,在R的變化范圍內,小燈泡的最小功率為___W。(結果均保留2位有效數字)
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【題目】多用電表是實驗室必備儀器,它的歐姆擋測量電阻方便簡單,現某實驗小組對多用電表的歐姆擋進行了研究:
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(1)關于使用多用電表歐姆擋測電阻,下列說法正確的是___________;
A.測量電路中某個電阻的阻值時,應該把該電阻與電路斷開
B.測量電阻時,由于雙手手指與表筆金屬部分接觸,會導致測量值偏大
C.測電阻時,若指針偏轉角度較小,應換較大倍率后,重新調零,再進行測量
D.多用電表長期不用時,選擇開關應旋到off擋,否則會使電池電動勢減小,導致測量電阻時值偏小
(2)多用電表歐姆擋可以等效為一個直流電源、一個可變電阻和一個電流表串聯,與紅黑表筆相接。有一歐姆擋刻度盤中值附近刻度模糊不清、而其余刻度清晰的多用電表,某同學想通過實驗的方法測量該多用電表內電源電動勢和歐姆“×1”擋內部總電阻,他所采用的實驗電路如圖甲所示:
實驗器材:待測多用電表;
電壓表V:量程6V,內阻十幾千歐;
滑動變阻器R:最大阻值50Ω;
導線若干;
根據以下操作步驟,回答有關問題:
①將待測多用電表擋調到歐姆“×1”擋,將表筆A、B短接,調節歐姆調零旋鈕,進行歐姆擋調零;
②調零完畢,將表筆A、B分別與圖甲中1、2兩端相接,其中A為______表筆(填“紅”或“黑”),不斷調節變阻器的滑片位置,改變其接入電路的阻值,記錄多用電表的示數R和電壓表的示數U;
③以
為縱坐標,
為橫坐標,利用步驟②數據作出圖像如圖乙所示,根據圖像可得電池電動勢E測=______V,歐姆“×1”擋內部總電阻r測=______Ω(結果保留兩位有效數字);
④若不考慮歐姆表測量電阻時的誤差,上述實驗方案對測量結果的影響:E測_____E真、r測______r真(填“>”“=”或“<”)。
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【題目】如圖所示,一質量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點,隨傳送帶運動到B點,小物塊從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動。已知圓弧半徑R=1.6m,軌道最低點為D,D點距水平面的高度h=4m。小物塊離開D點后恰好垂直碰擊到放在水平面上傾角為θ=45°固定的擋板的E點(E剛好在地面上)。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數μ=0.3,傳送帶以5m/s恒定速率順時針轉動(g取10m/s2),求:
(1)小物體經過C點時速度的大小;
(2)傳送帶AB兩端的距離;
(3)小物塊經過D點時對軌道的壓力大小。
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【題目】下面是某同學對電場中的一些概念及公式的理解,其中正確的是( )
A. 根據電場強度的定義式E=
可知,電場中某點的電場強度與試探電荷所帶的電荷量成反比
B. 根據電容的定義式C=
可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,與兩極板間的電壓成反比
C. 根據真空中點電荷的電場強度公式E=k
可知,電場中某點的電場強度與場源電荷所帶的電荷量無關
D. 根據電勢差的定義式UAB=
可知,帶電荷量為1C的正電荷,從A點移動到B點克服電場力做功為1J,則A、B兩點間的電勢差為-1V
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖(a)所示,一質量為1kg的小物塊以一定的初速度滑上一固定斜面,其機械能E總等于動能Ek和重力勢能Ep之和,取斜面底端為重力勢能零點,該小物塊的E總和Ep隨它離斜面底端的距離x的變化如圖(b)所示。重力加速度g取10m/s2。由圖中數據可得( )
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A.x=0時,小物塊的速率為5m/s
B.小物塊與斜面間的動摩擦因數為0.5
C.x=3m時,小物塊的動能Ek=20J
D.從斜面底端至x=5m,小物塊的動能減少30
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,平行板電容器兩極板接在電壓恒為U的直流電源上,上極板A接地,兩個帶正電的點電荷被固定于極板間的P、Q兩點,忽略兩點電荷對板間電場的影響,現將平行板電容器的下極板B豎直向下移動一小段距離,則( )
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A.兩點電荷間的庫侖力變小
B.P、Q兩點的電勢可能降低
C.兩點電荷的電勢能可能減小
D.電容器的電容減小,極板帶電荷量增大
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