【題目】如圖所示,兩平行豎直線MN、PQ間距離a,其間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(含邊界PQ),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,在MN上O點(diǎn)處有一粒子源,能射出質(zhì)量為m,電量為q的帶負(fù)電粒子,當(dāng)速度方向與OM夾角θ=60°時(shí),粒子恰好垂直PQ方向射出磁場,不計(jì)粒子間的相互作用及重力.則( )
A.粒子的速率為
B.粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為
C.若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間為
D.若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長度為2 a
【答案】A,C,D
【解析】解:根據(jù)左手定則,由粒子帶負(fù)電即磁場方向可知粒子所受洛倫茲力的方向?yàn)樗俣鹊姆较蛴移?0°.
A、當(dāng)速度方向與OM夾角θ=60°時(shí),粒子恰好垂直PQ方向射出磁場,
,
所以,粒子運(yùn)動的半徑 .
由粒子在磁場中運(yùn)動,洛倫茲力作向心力可得, ,所以, ,故A正確;
B、粒子在磁場中運(yùn)動的周期 ,則粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間 ,故B錯誤;
D、當(dāng)θ=0°時(shí),如圖所示,
,
可知粒子打在PQ上的位置為O點(diǎn)水平線上方 處;
當(dāng)θ增大時(shí),粒子打在PQ上的位置下移,知道粒子的運(yùn)動軌跡與PQ相切時(shí),如圖所示,
可知粒子打在PQ上的位置為O點(diǎn)水平線下方 處;
當(dāng)θ繼續(xù)增大直到180°,粒子的運(yùn)動軌跡與PQ不相交,直接從MN上射出,且在MN上的出射點(diǎn)不斷上移直到O點(diǎn),所以,若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則PQ邊界上有粒子射出的區(qū)間長度為 ,故D正確;
C、若只改變粒子速度方向,使θ角能在0°至180°間不斷變化,則粒子運(yùn)動半徑不變,那么粒子運(yùn)動周期不變,所以,粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡所對應(yīng)的弦長越長,則粒子在磁場中運(yùn)動的越長,由D的分析可知,當(dāng)粒子的出射點(diǎn)在PQ上時(shí),粒子的弦長可取[a,2a]的任意值;當(dāng)粒子的出射點(diǎn)在MN上時(shí),粒子的弦長可取 的任意值;
所以,粒子運(yùn)動軌跡的弦長最大可取 ,此時(shí)對應(yīng)的中心角φ=120°,所以,粒子在磁場中運(yùn)動的最長時(shí)間 ,故C正確.
故選:ACD.
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了向心力的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力才能正確解答此題.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,皮帶運(yùn)輸機(jī)將物體勻速地送往高處,下列結(jié)論正確的是( )
A.物體受到與運(yùn)動方向相同的摩擦力作用
B.傳送的速度越大,物體受到的摩擦力越大
C.物體所受的摩擦力與傳送的速度無關(guān)
D.若勻速向下傳送貨物,物體所受的摩擦力沿皮帶向下
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,在“研究力的合成”實(shí)驗(yàn)中,需要將橡皮條的一端固定在水平木板上,另一端系上兩根細(xì)繩,細(xì)繩的另一端都有繩套.實(shí)驗(yàn)中需用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套,并互成角度地拉橡皮條.某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng)( )
A.兩根細(xì)繩必須等長
B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上
C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行
D.保證兩彈簧秤示數(shù)相等
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用于火災(zāi)報(bào)警的離子煙霧傳感器如圖所示.在網(wǎng)罩Ⅰ內(nèi)有電極Ⅱ和Ⅲ , a、b兩端接電源,Ⅳ是一小塊放射性同位素镅241,它能放射出一種很容易使空氣電離的粒子.正常情況下镅241放射出的粒子使兩個(gè)極板間的空氣電離,在a、b間形成較強(qiáng)的電流;發(fā)生火災(zāi)時(shí),大量煙霧進(jìn)入網(wǎng)罩Ⅰ內(nèi),煙塵顆粒吸收其中的帶電粒子,導(dǎo)致電流發(fā)生變化,從而報(bào)警.下列說法中正確的是( 。
A.镅241射出的是α粒子,有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)
B.镅241射出的是α粒子,有煙霧時(shí)電流減弱
C.镅241射出的是β粒子,有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)
D.镅241射出的是β粒子,有煙霧時(shí)電流減弱
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)利用如圖(a)裝置做“探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,
(1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持狀態(tài).
(2)該同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到如圖(b)所示的F﹣L圖象,F(xiàn)為彈簧的彈力的大小,L為彈簧的總長度(彈簧始終在彈性限度內(nèi)),則由圖可知該彈簧的原長L0=cm,勁度系數(shù)k=N/m(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后,用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警.電路如圖所示,圖中儀器還不完整,請完成以下問題:
①圖中的甲還需要放入的元件是;
A.二極管
B.光敏電阻
C.NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減。
D.PTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而增大)
②電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn).要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭往(填“左”或“右”)移動一點(diǎn).
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【題目】有一種測量人體重量的電子秤,其原理圖如圖中的虛線所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表).設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì),已知理想電流表的量程為3A,電源電動勢為12V,內(nèi)阻為2Ω,電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=30﹣0.02F(F和R的單位分別是N和Ω);
(1)該秤能測量的最大重量是N;
(2)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)間刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流刻度盤A處.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測,它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化.在如圖甲所示的電路中,不同的一氧化碳濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對應(yīng)關(guān)系,觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo).有一種氧化錫傳感器,其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))一CO濃度曲線,如圖乙所示.在下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的是( 。
A.
B.
C.
D.
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【題目】圖示是“加速度計(jì)”的原理圖.水平支架A、B固定在待測物體上,小球穿在A、B間的水平光滑金屬桿上,將輕質(zhì)彈簧一端固接于支架A上,另一端與小球相連,其下的滑動臂可在滑動變阻器上自由滑動.隨著系統(tǒng)沿AB方向做變速運(yùn)動,滑塊在支架上相對AB中點(diǎn)發(fā)生位移,并通過電路轉(zhuǎn)換為電信號從1、2兩接線柱輸出.已知小球的質(zhì)量為m , 彈簧的勁度系數(shù)為k , 電源電動勢為E , 內(nèi)阻為R , 滑動變阻器總阻值R=4R , 有效總長度為L . 當(dāng)待測系統(tǒng)靜止時(shí),滑動臂P位于滑動變阻器的中點(diǎn),取A→B方向?yàn)檎较颍?/span>
(1)請寫出待測物體沿AB方向做變速運(yùn)動的加速度a與1、2兩接線柱間的輸出電壓U間的關(guān)系式.
(2)確定該“加速度計(jì)”能測量的最大值.
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