【題目】如圖甲所示,平行正對(duì)金屬板中心線O處有一粒子源,能連續(xù)不斷發(fā)出質(zhì)量為m、電量為q、速度為v0的帶正電的粒子,所有粒子均沿兩板中心線射入板間,在緊靠板的上方等腰三角形PQR內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,三角形的對(duì)稱軸與兩板中心線重合,且∠RPQ=30°.兩板間不加電壓時(shí)粒子進(jìn)入磁場時(shí)軌跡恰好與PR邊相切,如圖中所示.當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期性變化的電壓時(shí),t=0時(shí)刻進(jìn)入板間的粒子恰好能從板邊緣進(jìn)入磁場.已知板長為l,板間距離為2d,PQ長度為6d,不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用.求:
⑴磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
⑵兩板間電壓U0;
⑶粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的最長和最短時(shí)間.
【答案】⑴B=;⑵U0=;⑶tmax=,tmin=
【解析】
⑴由幾何知識(shí)知粒子軌道半徑為:r=d
洛倫茲力提供向心力,有:qv0B=
解得:B=
⑵t=0時(shí)刻進(jìn)入板間的粒子先向a板加速時(shí)間Δt=,然后再向a板減速時(shí)間Δt=恰好從板邊緣以速度v0垂直PQ邊進(jìn)入磁場.
在板間運(yùn)動(dòng)的加速度 a=
由對(duì)稱性可知d=2××a(Δt)2
解得電壓U0=
⑶所有粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小均為v0,方向均垂直PQ邊.
從中心線右側(cè)進(jìn)入磁場的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長,粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期T=
所以最長時(shí)間tmax==
從左側(cè)極板邊緣進(jìn)入磁場的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖
且時(shí)間最短,由幾何知識(shí)知軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為60°
所以最短時(shí)間tmin==
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成,提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車,不提供動(dòng)力的車廂叫拖車。假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等,動(dòng)車的額定功率都相同,動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比。某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車,其余為拖車,則該動(dòng)車組
A. 啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反
B. 做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3:2
C. 進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比
D. 與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為1:2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】為了測量某一未知電阻Rx(阻值約為6 Ω)的阻值,實(shí)驗(yàn)室里準(zhǔn)備了以下器材:
A.電源,電動(dòng)勢E=3.0 V
B.電壓表V1,量程3 V,內(nèi)阻約5 kΩ
C.電壓表V2,量程15 V,內(nèi)阻約25 kΩ
D.電流表A1,量程0.6 A,內(nèi)阻約0.2 Ω
E.電流表A2,量程3 A,內(nèi)阻約0.04 Ω
F.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值5 Ω,最大電流為3 A
G.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值200 Ω,最大電流為1.5 A
H.開關(guān)S、導(dǎo)線若干
(1)在用伏安法測量該電阻的阻值時(shí),要求盡可能準(zhǔn)確,并且待測電阻兩端的電壓從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),則在上述提供的器材中電壓表應(yīng)選________;電流表應(yīng)選________;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________。(填器材前面的字母代號(hào))
(2)請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫出用伏安法測量該電阻阻值時(shí)的實(shí)驗(yàn)電路圖_______。
(3)請(qǐng)根據(jù)電路圖將下列實(shí)物圖補(bǔ)充完整__________。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,空間有一垂直紙面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為0.2kg且足夠長的絕緣木板靜止在光滑水平面上,在木板左端無初速放置一質(zhì)量為0.1kg、電荷量q=+0.2C的滑塊,滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力.t=0時(shí)對(duì)木板施加方向水平向左,大小為0.6N恒力,g取10m/s2.則( )
A.木板和滑塊一直做加速度為2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
B.滑塊開始做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),最后做速度為10m/s勻速運(yùn)動(dòng)
C.木板先做加速度為2m/s2勻加速運(yùn)動(dòng),再做加速度增大的運(yùn)動(dòng),最后做加速度為3m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)
D.t=5s后滑塊和木板開始有相對(duì)運(yùn)動(dòng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組在練習(xí)使用多用電表,他們正確連接好電路,如圖甲所示。閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)無論如何調(diào)節(jié)電阻箱R0,燈泡都不亮,電流表無讀數(shù),他們判斷電路可能出現(xiàn)故障。經(jīng)小組討論后,他們嘗試用多用電表的歐姆擋來檢測電路。已知保護(hù)電阻R=15Ω,電流表量程為50mA。操作步驟如下:
①將多用電表擋位調(diào)到電阻“×1” 擋,再將紅、黑表筆短接,進(jìn)行歐姆調(diào)零。
②斷開甲圖電路開關(guān)S,將多用電表兩表筆分別接在a、c上,多用電表的指針不偏轉(zhuǎn);
③將多用電表兩表筆分別接在b、c上,多用電表的示數(shù)如圖乙所示;
④將多用電表兩表筆分別接在c、e上,調(diào)節(jié)R0=20Ω時(shí),多用電表示數(shù)如圖丙所示,電流表的示數(shù)如圖丁所示。
回答下列問題:
(1)圖丙中的多用表讀數(shù)為 __________ Ω;圖丁中的電流表讀數(shù)為 _________ m A
(2)操作步驟④中,多用電表紅表筆應(yīng)接 ______點(diǎn)(選“c”或“e”)
(3)電路的故障可能是__________
A.燈泡短路 B.燈泡斷路 C.保護(hù)電阻R短路 D.保護(hù)電阻R斷路
(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù),同學(xué)們還計(jì)算出多用電表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢E’ =________________V
(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,另一端系在一個(gè)套在粗糙豎直桿MN的圓環(huán)上,F(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O,使物體A從圖中實(shí)線位置緩慢下降到虛線位置,但圓環(huán)仍保持在原來位置不動(dòng)。則在這一過程中,環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的壓力F2的變化情況是( 。
A.F1保持不變,F2逐漸增大B.F1逐漸增大,F2保持不變
C.F1逐漸減小,F2保持不變D.F1保持不變,F2逐漸減小
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A、B兩板間電壓為600V,A板帶正電并接地,A、B兩板間距離為12cm,C點(diǎn)離A板4cm,下列說法正確的是( )
A. E=2000V/m,φC=200V
B. E=5000V/m,φC=-200V
C. 電子在C點(diǎn)具有的電勢能為-200eV
D. 電子在C點(diǎn)具有的電勢能為200eV
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究光電效應(yīng)時(shí),已經(jīng)知道金屬鈉的逸出功為2.29eV,現(xiàn)有大量處于n=4能級(jí)的氫原子,用它在躍遷過程中發(fā)出的光照射金屬鈉,氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)圖如圖所示,則下列說法中正確的是( )
A. 躍遷過程中將釋放5種頻率的光子
B. 躍遷過程中釋放光子的最小能量為1.89eV
C. 躍遷過程中釋放光子的最大能量為13.6eV
D. 躍遷過程中釋放的光子有4種能引起光電效應(yīng)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物理興趣小組對(duì)兩節(jié)電池并聯(lián)后等效電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻進(jìn)行研究如下:將一節(jié)電池A和另一節(jié)電池 B并聯(lián)后,接入如圖甲所示的測量電路,將虛線框內(nèi)部看成一個(gè)等 效的電源,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,測得若干組數(shù)據(jù)后在圖乙中描點(diǎn)。
U/V | 0.89 | 0.78 | 0.67 | 0.56 | 0.58 | 0.34 |
I/A | 0.22 | 0.26 | 0.30 | 0.34 | 0.38 | 0.42 |
(1)實(shí)驗(yàn)過程中小組成員發(fā)現(xiàn)當(dāng)滑動(dòng)變阻器在阻值較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié),電壓表的示數(shù)變化不明顯,其原因是電源內(nèi)阻____________(填寫“較大”或“較小”)
(2)圖甲中的電流表和電壓表均為非理想電表,下列說法正確的是_____
A.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏大
B.這使得圖乙中的U沒有測準(zhǔn),U偏小
C.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏大
D.這使得圖乙中的 I 沒有測準(zhǔn),I偏小
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖乙中作出等效電源的圖像,從而得到等效電源的電動(dòng)勢為____________,內(nèi)阻為____________.(均保留三位有效數(shù)字)
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