【題目】平面直角坐標系xOy中,第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強磁場,第Ⅲ現(xiàn)象存在沿y軸負方向的勻強電場,如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的Q點以速度v0沿x軸正方向開始運動,Q點到y軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點O離開電場進入電場,最終從x軸上的P點射出磁場,P點到y軸距離與Q點到y軸距離相等。不計粒子重力,為:
(1)粒子到達O點時速度的大小和方向;
(2)電場強度和磁感應強度的大小之比。
【答案】(1) 速度方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上 (2)
【解析】(1)粒子運動軌跡如圖:
粒子在電場中由Q到O做類平拋運動,設O點速度v與x方向夾角為,Q點到x軸的距離為L,到y軸的距離為2L,粒子的加速度為a,運動時間為t,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有:
x方向:
y方向:
粒子到達O點時沿y軸方向的分速度: ,又,解得,即,粒子到達O點時的夾角為450解斜向上,粒子到達O點時的速度大小為;
(2)設電場強度為E,粒子電荷量為q,質量為m,粒子在電場中受到的電場力為F,粒子在電場中運動的加速度: ,設磁感應強度大小為B,粒子做勻速圓周運動的半徑為R,洛倫茲力提供向心力,有: ,根據(jù)幾何關系可知: 解得:
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【題目】如圖是某物體受到同一平面內三個共點力作用的四種情形的力圖示(坐標紙中每格邊長表示的大小的力),則下列對該物體所受合力大小的描述中正確的是( )
A. 甲圖中物體所受的合力大小等于
B. 乙圖中物體所受的合力大小等于
C. 丙圖中物體所受的合力大小等于
D. 丁圖中物體所受的合力大小等于
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【題目】兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小不同,方向平行.一速度方向與磁感應強度方向垂直的帶電粒子(不計重力),從較強磁場區(qū)域進入到較弱區(qū)域后,粒子的( )
A. 軌道半徑減小,角速度增大 B. 軌道半徑減小,角速度減小
C. 軌道半徑增大,角速度增大 D. 軌道半徑增大,角速度減小
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【題目】一平行板電容器中存在勻強電場,電場沿豎直方向。兩個比荷(即粒子的電荷量與質量之比)不同的帶正電的粒子a、b,從電容器邊緣的P點(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a、b與電容器的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1∶3。若不計重力,則a和b的比荷之比是( )
A. 1∶3 B. 9∶1 C. 3∶1 D. 1∶9
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【題目】如圖所示,等邊直角三角形斜邊上豎直擋板擋住質量為m的球置于斜面上,現(xiàn)用一個恒力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運動,忽略一切摩擦,重力加速度為g, 以下說法中正確的是
A. 豎直擋板對球的彈力為m(g+a)
B. 斜面對球的彈力為2mg
C. 加速度越大斜面對球的彈力越大。
D. 斜面、擋板對球的彈力與球的重力三者的合力大于ma
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【題目】在驗證牛頓第二定律這一物理規(guī)律過程中。甲、乙、丙三個實驗小組分別采用如圖甲、乙、丙所示的實驗裝置,已知他們使用的小車完全相同,小車的質量為M,重物的質量為m,試回答下列問題:
(1)甲、乙、丙實驗中,必須平衡小車和長木板之間的摩擦力的實驗小組是_____;
(2)實驗時,必須滿足“M遠大于m”的實驗小組是_______;
(3)實驗時,甲、乙、丙三組同學的操作均完全正確,他們作出的a-F圖線如圖丁中A、B、C所示,則甲、乙、丙三組實驗對應的圖線依次是_______。
(4)實驗中,有同學用打點計時器得到了在不同拉力作用下的A、B、C、D……條較為理想的紙帶,交流電的頻率為50Hz,并在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點,按打點先后依次為0,1,2,3,4,5。由于不小心,幾條紙帶都被撕斷了,如圖所示(圖中數(shù)據(jù)為相鄰兩計數(shù)點間的距離),請根據(jù)給出的四段紙帶判斷:在甲、乙、丙三段紙帶中,可能是從紙帶A撕下的是(_____)
A.甲 B.乙 C.丙 D.無法確定
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【題目】法拉第圓盤發(fā)電機的示意圖如圖所示。銅圓盤安裝在豎直的銅軸上,兩銅片P、Q分別于圓盤的邊緣和銅軸接觸,關于流過電阻R的電流,下列說法正確的是
A. 若圓盤轉動的角速度恒定,則電流大小恒定
B. 若從上往下看,圓盤順時針轉動,則電流沿a到b的方向流動
C. 若圓盤轉動方向不變,角速度大小發(fā)生變化,則電流方向可能發(fā)生變化
D. 若圓盤轉動的角速度變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍,則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍
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【題目】電磁打點計時器和電火花計時器都是使用________電源的計時儀器,電磁打點計時器工作的電壓是________,電火花計時器工作的電壓是________.當電源頻率是50 Hz時,它每隔________打一個點.如圖3-1所示為物體運動時打點計時器打出的一條紙帶,圖中相鄰的點間還有四個點未標出,已知打點計時器接50 Hz的交流電源,則ae段的平均速度為________ m/s,d點的瞬時速度約為________ m/s.
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【題目】某同學用如圖所示裝置做“探究動能定理”實驗。裝置中裝有細沙的沙桶通過細線繞過定滑輪連接在小車上,小車后端固定穿過打點計時器的紙帶。
(1)實驗時先不掛沙桶,反復調整墊木的左右位置,直到小車做勻速直線運動,這樣做的目的是:________________________________________。
(2)掛上裝有細沙的沙桶后,通過實驗得到如圖所示的紙帶。紙帶上O為小車運動起始時刻所打的點,在紙帶上標出了連續(xù)的3個計數(shù)點A、B、C,相鄰兩個計數(shù)點之間都有4個點跡沒有標出,測出各計數(shù)點到O點之間的距離SOA=16.3cm,SOB=25.3cm,SOC=36.3cm。實驗時小車所受細線的拉力大小為0.2N,小車質量為0.1kg。則通過計算可知,從O至B的運動過程中,小車所受合外力做的功W=________J,小車動能的變化量△Ek=_______J(結果保留至小數(shù)點后3位)。
(3)在第(2)問中若實驗前已經測得未裝沙時小桶的質量為5×10-3kg,實驗時該同學放入沙桶中細沙的質量為__________kg(g取10m/s2)。
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