【題目】如圖甲所示,在xOy平面內(nèi)有足夠大的勻強電場,電場方向豎直向上,電場強度E=40 N/C,在y軸左側(cè)平面內(nèi)有足夠大的瞬時磁場,磁感應(yīng)強度B1隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示,15πs后磁場消失,選定磁場垂直紙面向里為正方向.在y軸右側(cè)平面內(nèi)還有方向垂直紙面向外的恒定的勻強磁場,分布在一個半徑為r=0.3 m的圓形區(qū)域(圖中未畫出),且圓的左側(cè)與y軸相切,磁感應(yīng)強度B2=0.8 T.t=0時刻,一質(zhì)量m=8×10-4 kg、電荷量q=2×10-4 C的微粒從x軸上xP=-0.8 m處的P點以速度v=0.12 m/s向x軸正方向入射.(g取10 m/s2,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)求微粒在第二象限運動過程中離y軸、x軸的最大距離;
(2)若微粒穿過y軸右側(cè)圓形磁場時,速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大,求此圓形磁場的圓心坐標(biāo)(x,y).
【答案】(1)3.3 m,2.4 m (2)(0.30,2.3)
【解析】
(1)因為微粒射入電磁場后受到的電場力
F電=Eq=8×10-3 N,G=mg=8×10-3 N
F電=G,所以微粒在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動
因為 ,所以
從圖乙可知在0~5 π s內(nèi)微粒向上做勻速圓周運動
在5πs~10πs內(nèi)微粒向左勻速運動,運動位移
在10π s~15π s內(nèi),微粒又做勻速圓周運動,15π s以后向右勻速運動,之后穿過y軸.所以,離y軸的最大距離s=0.8 m+x1+R1=1.4 m+0.6π m≈3.3 m
離x軸的最大距離s′=2R1×2=4R1=2.4 m
(2)如圖,微粒穿過圓形磁場要求偏轉(zhuǎn)角最大,入射點A與出射點B的連線必須為磁場圓的直徑
因為
所以
所以最大偏轉(zhuǎn)角θ=60°,所以圓心坐標(biāo)x=0.30 m
y=s′-rcos 60°=2.4 m-0.3 m×≈2.3 m,
即磁場的圓心坐標(biāo)為(0.30,2.3)
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【題目】某同學(xué)將一直流電源的總功率P1、輸出功率P2和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P3隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖中的a、b、c所示,根據(jù)圖線可知( 。
A. 反映P3變化的圖線是b
B. 電源電動勢為8V
C. 電源內(nèi)阻為4Ω
D. 當(dāng)電流為0.5A時,外電路的電阻為6Ω
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【題目】在如圖所示的電路中,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)阻,R1和R3均為定值電阻,R2為滑動變阻器.當(dāng)R2的滑動觸點在a端時合上開關(guān)S,此時三個電表A1、A2和V的示數(shù)分別為I1、I2和U.現(xiàn)將R2的滑動觸點向b端移動,則三個電表示數(shù)的變化情況是( )
A. I1增大,I2 不變,U增大B. I1減小,I2 增大,U減小
C. I1增大,I2 減小,U增大D. I1減小,I2 不變,U減小
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【題目】如圖所示,空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,一帶電液滴從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達(dá)B點時速度為零,C點是運動的最低點,不計摩擦阻力,則以下說法中正確的是
A. 液滴一定帶正電
B. 液滴在C點時的動能最大
C. 從A到C過程液滴的電勢能增大
D. 從C到B過程液滴的機械能增大
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【題目】為了測量某電池的電動勢 E(約為3V)和內(nèi)阻 r(約為3Ω),可供選擇的器材如下:
A.電流表G1(2mA 100Ω) B.電流表G2(1mA 內(nèi)阻未知)
C.電阻箱R1(0~999.9Ω) D.電阻箱R2(0~9999Ω)
E.滑動變阻器R3(0~10Ω 1A) F.滑動變阻器R4(0~1000Ω 10mA)
G.定值電阻R0(800Ω 0.1A) H.待測電池 I.導(dǎo)線、電鍵若干
①采用如圖(甲)所示的電路,測定電流表G2的內(nèi)阻,得到電流表G1的示數(shù)I1、電流表G2的示數(shù)I2如下表所示:
根據(jù)測量數(shù)據(jù),請在圖(乙)坐標(biāo)中描點作出I1—I2圖線.由圖得到電流表G2的內(nèi)阻等于____Ω.
②在現(xiàn)有器材的條件下,測量該電池電動勢和內(nèi)阻,采用如圖(丙)所示的電路.在給定的器材中,圖中滑動變阻器①應(yīng)該選用____,電阻箱②應(yīng)該選用_____(均填寫代號,如A,B等).
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【題目】小物塊位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,如圖所示。從地面上看,在小物塊沿斜面下滑的過程中,斜面對小物塊的作用力( 。
A. 垂直于接觸面,做功為零
B. 垂直于接觸面,做功不為零
C. 不垂直于接觸面,做功為零
D. 不垂直于接觸面,做功不為零
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【題目】如圖所示,在勻強磁場中有一個電阻r=3 Ω、面積S=0.02 m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO′軸旋轉(zhuǎn).已知勻強磁場的磁感應(yīng)強度.若線框以ω=100π rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動,且通過電刷給“6V 12W”的小燈泡供電,則:
(1)若從圖示位置開始計時,求線框中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式.
(2)從圖示位置開始,線框轉(zhuǎn)過90°的過程中,流過導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少?該電荷量與線框轉(zhuǎn)動的快慢是否有關(guān)?
(3)由題所給已知條件,外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光?如不能,則小燈泡實際功率為多大?
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【題目】2018年8月30日,雅加達(dá)亞運會蹦床女子個人決賽中,中國選手劉靈玲奪冠。如圖所示,若劉靈玲比賽中上升的最高點距地面高為H,劉靈玲質(zhì)量為m,蹦床平面距地面高為h。劉靈玲下落過程,彈性網(wǎng)最大拉伸量為x,空氣阻力恒為f,下落過程中的總時間為t(從最高點落到彈性網(wǎng)的最低點),則劉靈玲(看作質(zhì)點)從最高點下落至最低點的過程,下列說法不正確的是
A. 彈性網(wǎng)的彈力對劉靈玲的沖量大小為(mg-f)t
B. 劉靈玲從與蹦床接觸到落至最低點過程中所受合外力的沖量大小為
C. 彈性網(wǎng)彈性勢能的增量為(mg-f)(H+x-h(huán))
D. 劉靈玲的機械能減少f(H+x-h(huán))
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【題目】下列說法正確的是( )
A. 機械波可在真空中傳播
B. 當(dāng)一列聲波從空氣中傳入水中時,波長變長
C. 站在鐵道邊的人在火車向他開來的過程中會聽到火車鳴笛的頻率變大
D. 當(dāng)機械波從一端傳播到另一端時,途中的質(zhì)點不會沿著波的傳播方向而遷移
E. 在機械橫波傳播方向上的某個質(zhì)點的振動速度就是波的傳播速度
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