【題目】如圖所示,OA為垂直于xOy平面的足夠大的熒光屏,與x軸夾角為30。一質量為m電荷量為q的正離子從y軸上的P點,以速度沿x軸正方向射出。當xOy平面存在沿y軸負方向、場強為E的勻強電場時,離子恰好垂直打到熒光屏上;當xOy平面存在垂直平面向外的勻強磁場時,離子也垂直打到熒光屏上。離子的重力不計。
(1)求P點距O點的距離;
(2)求勻強磁場的磁感應強度的大;
(3)當存在磁場時,若有大量的該離子以相同的速率從P點沿xOy 坐標平面向各個方向射出,不考慮離子間的相互作用,求熒光屏上有離子到達部分的長度。
【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:(1)粒子在電場中做類平拋運動,根據類平拋運動規(guī)律即可求解;(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動,由幾何關系求運動半徑,結合牛頓第二定律可出磁感應強度的大;(3)根據幾何關系分析求解。
(1)設離子垂直打到熒光屏上的M點時,沿y方向的分速度大小為,在電場運動的加速度為a,
根據幾可關系得:
根據牛頓第二定律得:
設離子在電場中運動時間為t,則
沿x方向位移
P點距O點的距離
聯(lián)立解得:)
(2)離子在磁場中做圓周運動的半徑為r,由幾何關系得:
由牛頓第二定律得:
解得:
(3)離子在磁場中做圓周運動的圓心在圓I上,離子打到熒光屏的范圍在DC之間,由幾何關系可知,當PC=2R時,離子在第一象限最遠,過OA作的垂線交于Q
由幾何關系得: r
則,又DC=DQ+QC
解得:
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【題目】某同學利用圖甲所示的電路,測多用電表內電池的電動勢,以及多用電表“×100”擋內部電路的總電阻。使用的器材有:
多用電表
電壓表(量程3V,內阻幾千歐)
滑動變阻器(最大阻值5kΩ)
導線若干
回答下列問題:
(1)將多用電表擋位調到電阻“×100”擋,再將紅表筆和黑表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,直到指針指在右端的零刻度處。
(2)將圖甲中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連,黑表筆連接另一端。
(3)將滑動變阻器的滑片調到適當的位置,使多用電表的示數和電壓表的示數如圖乙所示,則測得的電阻是____Ω,電壓表的示數是________V。
(4)調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀取多組電阻R和電壓U,根據測得的數據,在坐標紙上描繪出圖線如圖丙所示,圖線的斜率和截距分別為k和b,則多用電表內電池的電動勢可表示為E=_________,電阻“×100”擋內部電路的總電阻可表示為r=_________(用圖線的斜率k和截距b表示)。
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【題目】如圖所示,在升降機內固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個系統(tǒng)由靜止開始加速上升高度h的過程中( 。
A. 物塊A的重力勢能增加量一定小于mgh
B. 物塊A的動能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
C. 物塊A的機械能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對其做功的和
D. 物塊A和彈簧組成系統(tǒng)的機械能增加量等于斜面對物塊的支持力做功
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【題目】如圖所示,在水平桌面上,導熱氣缸內橫截面積為S的輕質活塞封閉著一定質量的氣體。一質量為m的砝碼盤(含砝碼)用輕繩經光滑定滑輪與缸中活塞豎直相連接,活塞與氣缸壁間無摩擦。當環(huán)境溫度溫度為T時,活塞與缸底的距離為h,F(xiàn)使環(huán)境溫度緩慢降為。
①活塞再次平衡時,活塞與缸底的距離是多少?
②保持環(huán)境溫度為不變,為使活塞返回原位置,需在盤中逐漸添加砝碼的質量為Δm,求大氣壓強的大小。
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【題目】關于分子動理論和熱力學定律.下列說法正確的是______.
A.溫度升高,物體內能就增大
B.內能不同的物體,分子熱運動的平均動能可能相同
C.氣體分子熱運動的平均動能增大,氣體的壓強可能不變
D.分子間距離增大,分子間的相互作用力減小
E.氣體從單一熱源吸熱,可以全部用來對外做功
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【題目】在光滑的絕緣水平面上,有一個正三角形abc,頂點a、b處分別固定一個正點電荷,c處固定一個負點電荷,它們的電荷量都相等,如圖所示,D點為正三角形外接圓的圓心,E、G、H分別為ab、ac、bc的中點,E、F兩點關于c點對稱。下列說法中正確的是( )
A. D點的場強為零,電勢也為零
B. E、F兩點的電場強度大小相等、方向相反
C. G、H兩點的場強相同
D. 將一帶正電的試探電荷由E點移動到D點的過程中,該電荷的電勢能減小
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【題目】如圖所示,豎直平面內,兩豎直線MN、PQ間(含邊界)存在豎直向上的勻強電場和垂直于豎直平面向外的勻強磁場,MN、PQ間距為d,電磁場上下區(qū)域足夠大。一個質量為m、電量為q的帶正電小球從左側進入電磁場,初速度v與MN夾角θ=60°,隨后小球做勻速圓周運動,恰能到達右側邊界PQ并從左側邊界MN穿出。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)電場強度大小E;
(2)磁場磁感應強度大小B;
(3)小球在電磁場區(qū)域運動的時間t.
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【題目】如圖所示,勁度系數為k=50N/m的輕質彈簧與完全相同的導熱活塞A、B不拴接,一定質量的理想氣體被活塞A、B分成兩個部分封閉在可導熱的汽缸內,活塞A、B之間的距離與B到汽缸底部的距離均為l=1.2m,初始時刻,氣體I與外界大氣壓強相同溫度為T1=300K,將環(huán)境溫度緩慢升高至T2=440K,系統(tǒng)再次達到穩(wěn)定,A已經與彈簧分離,已知活塞A、B的質量均為M=1.0kg.橫截面積為S=10cm2;外界大氣壓強恒為P0=1.0×105P.不計活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好,求活塞A相對初始時刻上升的高度。
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【題目】如圖所示,豎直虛線邊界左側為一半徑為R的光滑半圓軌道,O為圓心,A為最低點,C為最高點,右側同時存在豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場.一電荷量為q、質量為m的帶電小球從半圓軌道的最低點A以某一初速度開始運動恰好能到最高點C,進入右側區(qū)域后恰好又做勻速圓周運動回到A點,空氣阻力不計,重力加速度為g.則
A. 小球在最低點A開始運動的初速度大小為
B. 小球返回A點后可以第二次到達最高點C
C. 小球帶正電,且電場強度大小為
D. 勻強磁場的磁感應強度大小為
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