【題目】如圖甲所示,在豎直平面內存在豎直方向的勻強電場,在第一象限內有一與x軸相切于點、半徑為R的圓形區(qū)域,該區(qū)域內存在垂直于面的勻強磁場,電場與磁場隨時間變化如圖乙、丙所示,設電場強度豎直向下為正方向,磁場垂直紙面向里為正方向,電場、磁場同步周期性變化(每個周期內正、反向時間相同)。一帶正電的小球A沿y軸方向下落,t=0時刻A落至點,此時,另一帶負電的小球B從圓形區(qū)域的最高點處開始在磁場內緊靠磁場邊界做勻速圓周運動。當A球再下落R時,B球旋轉半圈到達點;當A球到達原點O時,B球又旋轉半圈回到最高點;然后A球開始做勻速運動。兩球的質量均m,電荷量大小為q,不計空氣阻力及兩小球之間的作用力,重力加速度為g,求:
(1)勻強電場的場強E的大小;
(2)小球B做勻速圓周運動的周期T及勻強磁場的磁感應強度B的大。
(3)電場、磁場變化第一個周期末A、B兩球間的距離S。
【答案】(1)(2)(3)R
【解析】
(1)小球 B 做勻速圓周運動,則重力和電場力平衡,洛倫茲力提供向心力,則有
Eq=mg,解得
(2)設小球 B 的運動周期為 T,對小球 A:Eq+mg=ma,
解得 a=2g;
由 R=a()2,得
對 B 小球:
解得
(3)由題意分析可得:電(磁)場變化周期是 B 球做圓周運動周期的 2 倍
對小球 A:在原點的速度為 ,
在原點下的位移
2T 末,小球 A的坐標為(0,-5R)
對小球B:球 B 的線速度 vB=π;
水平位移 xB=vBT=2πR;
豎直位移為 yB=aT2=2R;
2T 末,小球B的坐標為[(2π+2)R,0]
則 2T 末,A、B兩球的距離為: AB=R。
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【題目】如圖所示,通電導線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則( )
A. 若線圈向右平動,其中感應電流方向是a→b→c→d
B. 若線圈豎直向下平動,無感應電流產(chǎn)生
C. 當線圈以ab邊為軸轉動時,其中感應電流方向是a→b→c→d
D. 當線圈向導線靠近時,其中感應電流方向是a→b→c→d
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【題目】根據(jù)單擺可以通過實驗測量當?shù)氐闹亓铀俣。如圖甲所示,將細線的上端固定在鐵架臺上,下端系一小鋼球,就做成了單擺。
①以下是實驗過程中的一些做法,其中正確的有________。
A.擺球應選用直徑較小、密度較大的小球,擺線應選用細而不易伸長的線
B.為了便于記錄周期,開始時將擺球拉開,應使擺線與平衡位置有較大角度
C.記錄周期時,當擺球通過平衡位置時開始計時,擺球再次回到平衡位置停止計時,此時間間隔為,則單擺周期
D.記錄周期時,當擺球通過平衡位置時開始計時,記下擺球做30次全振動所用的時間,則單擺周期
②若已測出懸點到小球球心的距離(擺長))L及單擺完成n次全振動所用的時間t,則重力加速度g=______________(用L、n、t表示)。
③圖乙是擺線長為L時小球的振動圖象,取,則小球的回復加速度取大值為____________。
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【題目】下列說法中正確的是
A. 公式適用于點電荷電場,E與Q成正比,與r的二次方成反比
B. 公式對于任何靜電場都是適用的,E與Q成正比,與r的二次方成反比
C. 公式適用于點電荷電場,E與F成正比,與q成反比
D. 公式對于任何靜電場都是適用的,E與F成正比,與q成反比
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【題目】如圖所示,長木板A放在光滑的水平地面上,物體B以水平速度v0沖上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,則從B沖到木板A上到相對木板A靜止的過程中,下述說法中正確的是
A.物體A動能的增加量等于摩擦力對A做的功
B.系統(tǒng)內能的增加量等于摩擦力和B位移的乘積
C.摩擦力對物體B做的功與摩擦力對木板A做的功之和為零
D.物體A動能增加量與內能增加量之和等于物體B動能的減少量
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【題目】地面上有質量為M的重物,用力F豎直向上提它,力F和物體加速度a的函數(shù)關系如圖所示,則下列說法正確的是
A.圖中直線的斜率表示物體的質量M
B.圖中A點對應的值為物體重力的大小
C.圖中延長線與縱軸的交點B的數(shù)值的絕對值等于該地的重力加速度
D.物體向上運動的加速度a和力F成正比
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【題目】實驗室有如下器材,某同學用它們進行“描繪標有,的小燈泡的燈絲電流I隨電壓U變化的圖像”的實驗。
A.電流表量程100mA,內阻約;
B.電流表量程,內阻約;
C.電壓表量程5V,內阻約;
D.電壓表量程15V,內阻約;
E.滑動變阻器阻值范圍;
F.滑動變阻器阻值范圍;
G.電源:電動勢為,內阻約為;
H.電源電動勢為4V,內阻約為;
I.導線和開關。
為了實驗能操作方便、測量誤差小,實驗中應選用的器材是______填器材前的符號。
用筆畫線代替導線,在實物圖中完成電路連接_____。
根據(jù)實驗數(shù)據(jù),描繪出的圖象如圖所示。
由圖可知,在-內圖線是直線,則此小燈泡在不工作時,燈絲電阻為______;當所加電壓大于后,圖線是曲線,則隨燈絲兩端電壓的增大,燈絲電阻______填“增大”或“減小”。
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【題目】在“用油膜法估測分子的大小”實驗中.
(1)在做“用油膜法估測分子大小”的實驗中,已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的體積濃度為,N滴溶液的總體積為V。在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉,將一滴溶液滴在水面上,待油膜穩(wěn)定后,在帶有邊長為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓(如圖所示),測得油膜占有的正方形小格個數(shù)為X.
①用以上字母表示抽酸分子的大小d=_____________;
②從圖中數(shù)得X=_____________.
(2)以下選項中可能導致所測的分子直徑d偏大的有_____________.
A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進行計算
B.油酸酒精溶液長時間放置,酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜沒有充分展開
D.計算油膜面積時,將不完整的方格全都作為完整方格處理
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【題目】一氣象探測氣球,在充有壓強為1.00atm(即76.0cmHg)、溫度為27.0℃的氦氣時,體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過程中,氣球內氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱,保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求:
(1)氦氣在停止加熱前的體積;
(2)氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。
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