【題目】如圖所示,靜止于A處的離子,經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中的半圓弧虛線通過靜電分析器,從P點垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強電場,電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場,已知圓弧所在處場強大小都為E0,方向沿圓弧半徑指向圓心O。離子質(zhì)量為m、電荷量為q,QN=2d、PN=3d,離子重力不計。
(1)離子離開加速電場時的速度;
(2)求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大;
(3)若離子恰好能打在QN的中點上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場場強E的值
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)(2)離子在加速電場中加速時,電場力做功,動能增加,根據(jù)動能定理列出方程;粒子進(jìn)入靜電分析器,靠電場力提供向心力,結(jié)合牛頓第二定律列出方程,即可求出圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大小;
(3)離子進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強電場后做類平拋運動,將其進(jìn)行正交分解,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合,可求解場強E0的值。
(1) 離子在加速電場中加速,根據(jù)動能定理,有:
解得:;
(2) 離子在輻向電場中做勻速圓周運動,電場力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
解得:;
(3) 離子做類平拋運動,有:
d=vt
由牛頓第二定律得:
qE=ma,得。
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【題目】在練習(xí)使用多用電表的實驗中
(1)某同學(xué)連接的電路如圖所示
①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使尖端對準(zhǔn)直流電流擋,此時測得的是通過_____的電流;(填元件代號,下同)
②若斷開電路中的電鍵,旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋,此時測得的是_____的電阻;
③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān),使尖端對準(zhǔn)直流電壓擋,閉合電鍵,并將滑動變阻器的滑片移至最左端,此時測得的是____兩端的電壓.
(2)在使用多用表的歐姆擋測量電阻時,若_____;
A.雙手捏住兩表筆金屬桿,測量值將偏小
B.測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大,則必需減小倍率,重新調(diào)零后再進(jìn)行測量
C.選擇“×100”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間,則測量值等于2500Ω
D.歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長,雖然完成調(diào)零,但測量值將略偏大.
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【題目】一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示,介質(zhì)中x=4m處的質(zhì)點Q沿y軸方向做簡諧運動的表達(dá)式y=-0.1sin10πt(m)。P是介質(zhì)中x=1m處的另一質(zhì)點。關(guān)于這列簡諧波,下列說法正確的是______
A.該列波沿x軸正方向傳播
B.該列波的傳播速度為40m/s
C.從t=0.10s時,質(zhì)點Q沿y軸正方向運動
D.在t=0.25s時,質(zhì)點P的加速度方向與y軸負(fù)方向相同
E.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點P通過的路程為30cm
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【題目】如圖,在正點電荷Q的電場中有M、N、P、F四點,M、N、P為直角三角形的三個頂點,F為MN的中點,M=30°,M、N、P、F四點的電勢分別用、、、表示。已知=,=,點電荷Q在M、N、P三點所在的平面內(nèi),則( )
A. 點電荷Q一定在MP的連線上
B. 連接PF的線段一定在同一等勢面上
C. 將正試探電荷從P點搬運到N點,電場力做負(fù)功
D. 大于
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【題目】如圖所示,某極地軌道衛(wèi)星的運行軌道平面通過地球的南北兩極,已知該衛(wèi)星從北緯 60°的正上方,按圖示方向第一次運行到南緯60°的正上方時所用時間 為1 h,則下列說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運行半徑之比為1 :4
B. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運行速度之比為1 :2
C. 該衛(wèi)星的運行速度一定大于7.9 km/s
D. 該衛(wèi)星的機械能一定大于同步衛(wèi)星的機械能
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【題目】如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab,導(dǎo)軌的另一端連接電阻R,其他電阻均不計,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向下,金屬棒ab在一水平恒力F作用下由靜止開始向右運動.則在這個過程中 ( )
A.隨著ab運動速度的增大,其加速度將減小
B.外力F對ab做的功等于電路中產(chǎn)生的電能
C.棒克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的內(nèi)能
D.當(dāng)ab棒的速度為v時,ab兩端的電勢差為BLv
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【題目】某實驗小組利用如圖所示的裝置探究物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1)實驗中下列做法正確的是___________.
A.平衡摩擦力后,實驗就不需要滿足小車及車中砝碼總質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤及盤中砝碼總質(zhì)量的條件
B.每次改變小車中砝碼的質(zhì)量后,都需要重新平衡摩擦力
C.選取點跡清晰的紙帶,必須以打的第一個點為計數(shù)起始點進(jìn)行測量
D.實驗中應(yīng)先接通打點計時器的電源,然后再釋放小車
(2)實驗中由于實際繩對小車的拉力_________(選填“大于”、“等于”、“小于”)重物所受的重力,會給實驗帶來系統(tǒng)誤差。為減小此誤差,實驗中要對小車質(zhì)量M和重物質(zhì)量m進(jìn)行選取,以下四組數(shù)據(jù)中最合理的一組是__________.(填寫相應(yīng)序號)
①M=200g,m=40g、60g、80g、100g、120g
②M=200g,m=30g、35g、40g、45g、50g
③M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g
④M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g
(3)如圖所示是某一次打點計時器打出的一條記錄小車運動的紙帶。取計數(shù)點1、2、3、4、5.已知打點計時器的打點周期為0.02s,用刻度尺測量出各相鄰計數(shù)點間的距離分別為3. 05cm、3.92cm、4.77cm、5.62cm,則小車運動的加速度大小a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(4)甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室,各取一套上圖所示的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到右圖中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為、,由圖可知________.(大于、小于、等于)
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【題目】在“測定金屬的電阻率”的實驗中,需要用刻度尺測出被測金屬絲的長度l.用螺旋測微器測出金屬絲的直徑d,用電流表和電壓表測出金屬絲的電阻Rx.
(1)請寫出測金屬絲電阻率的表達(dá)式:ρ=________(用上述測量量的字母表示).
(2)如圖,要用伏安法測量Rx的電阻,已知電壓表內(nèi)阻約幾kΩ,電流表內(nèi)阻約1Ω,若用圖甲電路,Rx的測量值比真實值________(填“偏大”或“偏小”),若Rx的阻值約為10Ω,應(yīng)采用________(填“甲”或“乙”)圖的電路,誤差會較。
(3)用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如下圖所示,則電壓表的讀數(shù)為________ V,電流表的讀數(shù)為________ A.
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【題目】下列說法正確的是
A. 伽利略通過“理想斜面實驗”得出了重的物體和輕的物體下落一樣快的結(jié)論
B. 伽利略對物體運動的研究,開創(chuàng)了運用數(shù)學(xué)推理和實驗探究相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法,即理想實驗法
C. 在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中采用了控制變量法
D. 牛頓運用理想實驗法總結(jié)出了牛頓第二定律
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