【題目】如圖甲所示,兩平行金屬板接有如圖乙所示隨時(shí)間t變化的電壓U,兩板間電場可看作均勻的,且兩金屬板外無電場,兩金屬板長L=0.2 m,兩板間距離d=0.2 m.在金屬板右側(cè)邊界MN的區(qū)域有一足夠大的勻強(qiáng)磁場,MN與兩板中線OO′垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO′連續(xù)射入電場中,已知每個(gè)粒子速度v0=105 m/s,比荷=108 C/kg,重力忽略不計(jì),在每個(gè)粒子通過電場區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi),電場可視作是恒定不變的.
(1)試求帶電粒子射出電場時(shí)的最大速度;
(2)任意時(shí)刻從電場射出的帶電粒子,進(jìn)入磁場時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上出射點(diǎn)的距離是一確定的值s,試通過計(jì)算寫出s 的表達(dá)式(用字母m、v0、q、B表示).
【答案】(1)。方向:斜向右上方或斜向右下方,與初速度方向成45°夾角;(2)s,距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān),s為定值。
【解析】
(1)偏轉(zhuǎn)電壓由0到200V的變化中,粒子流可能都能射出電場,也可能只有部分粒子能射出電場,設(shè)偏轉(zhuǎn)的電壓為U0時(shí),粒子剛好能經(jīng)過極板的右邊緣射出,則:
解得U0=100V
知偏轉(zhuǎn)電壓為100V時(shí),粒子恰好能射出電場,且速度最大。
根據(jù)動(dòng)能定理得,
。
方向:斜向右上方或斜向右下方,與初速度方向成45°夾角。
(2)設(shè)粒子射出電場速度方向與MN間夾角為θ.粒子射出電場時(shí)速度大小為:
在磁場中,
解得R
因此粒子射進(jìn)磁場點(diǎn)與射出磁場點(diǎn)間距離為:s。
由此可看出,距離s與粒子在磁場中運(yùn)行速度的大小無關(guān),s為定值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,粗細(xì)相同的玻璃管A和B由一橡皮管連接,A管內(nèi)封閉了長為l0cm的空氣柱,B管開口且足夠長,初始時(shí)兩管水銀面等高,外界大氣壓為75cmHg.固定A管,將B管沿豎直方向緩慢下移一段距離,使A管內(nèi)的水銀液面下降2cm,此時(shí)A管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為_____cmHg;然后保持B管不動(dòng),并在B管內(nèi)緩慢注入水銀,注入_____cm水銀后,A管內(nèi)氣柱長度恢復(fù)為10cm。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一個(gè)球繞中心軸線OO′以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則( )
A. a,b兩點(diǎn)的線速度相同
B. a,b兩點(diǎn)的角速度相同
C. 若θ=30°,則a,b兩點(diǎn)的線速度之比va∶vb= ∶2
D. 若θ=30°,則a,b兩點(diǎn)的向心加速度之比
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】(10分)用如圖所示電路測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)器材:待測電源(電動(dòng)勢約3V,內(nèi)阻約2Ω),保護(hù)電阻R1(阻值10Ω)和R2(阻值5Ω),滑動(dòng)變阻器R,電流表A,電壓表V,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)主要步驟:
(。⿲⒒瑒(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大,閉合開關(guān);
(ⅱ)逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)電流表的示數(shù)I;
(ⅲ)以U為縱坐標(biāo),I為橫坐標(biāo),作U—I圖線(U、I都用國際單位);
(ⅳ)求出U—I圖線斜率的絕對(duì)值k和在橫軸上的截距a。
回答下列問題:
(1)電壓表最好選用______;電流表最好選用______。
A.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約15kΩ) B.電壓表(0-3V,內(nèi)阻約3kΩ)
C.電流表(0-200mA,內(nèi)阻約2Ω) D.電流表(0-30mA,內(nèi)阻約2Ω)
(2)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,兩導(dǎo)線與滑動(dòng)變阻器接線柱連接情況是______。
A.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端的接線柱
B.兩導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿兩端的接線柱
C.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿左端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲左端接線柱
D.一條導(dǎo)線接在滑動(dòng)變阻器金屬桿右端接線柱,另一條導(dǎo)線接在電阻絲右端接線柱
(3)選用k、a、R1、R2表示待測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的表達(dá)式E=______,r=______,代入數(shù)值可得E和r的測量值。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示.小王同學(xué)利用自己設(shè)計(jì)的彈簧彈射器探究“彈簧彈性勢能與形變量關(guān)系”,彈射器水平放置,彈簧被壓縮x后釋放,將質(zhì)量為m、直徑為d的小球彈射出去.測出小球通過光電門的時(shí)間為t.請(qǐng)回答下列問題:
(1)為減少實(shí)驗(yàn)誤差,彈射器出口端距離光電門應(yīng)該________(選填“近些”或“遠(yuǎn)些”).
(2)小球通過光電門的速度大小v=________;小球未彈出前彈簧的彈性勢能Ep=________.(用m、d、t表示)
(3)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測出多組數(shù)據(jù),并發(fā)現(xiàn)x與t成反比的關(guān)系,則彈簧彈性勢能Ep與形變量x的關(guān)系式,正確的是________.(選填字母代號(hào)即可)
A.Ep∝x B.Ep∝ C.Ep∝x2 D.Ep∝
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連,汽缸壁導(dǎo)熱;U形管內(nèi)盛有密度為ρ=7.5×102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個(gè)氣室,開始時(shí),左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強(qiáng)均為p0=4.5×103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40 cm,求此時(shí)左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10 m/s2,U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計(jì)。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,某極地軌道衛(wèi)星的運(yùn)行軌道平面通過地球的南北兩極,已知該衛(wèi)星從北緯60°的正上方按圖示方向第一次運(yùn)行到南緯60°的正上方時(shí)所用時(shí)間為1h,則下列說法正確的是( )
A. 該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于7.9km/s
B. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行角速度之比為2:1
C. 該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的運(yùn)行半徑之比為l:4
D. 該衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于同步衛(wèi)星的機(jī)械能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,為洗衣機(jī)水位控制器的示意圖,洗衣機(jī)進(jìn)水前塑料管內(nèi)充滿空氣,塑料管頂端連接著壓強(qiáng)傳感器。進(jìn)水時(shí),洗衣桶內(nèi)水位上升,塑料管中空氣壓強(qiáng)_____(選填“增大”“減小”或“不變”),若此時(shí)水進(jìn)入塑料管的高度為1.75cm,壓強(qiáng)傳感器測得氣體壓強(qiáng)是1.03×105Pa,則塑料管總長度約為_____cm.(設(shè)大氣壓強(qiáng)是1.0×105Pa,不計(jì)塑料管下部水平部分長度)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一物體分別沿三個(gè)傾角不同的光滑斜面由靜止開始從頂端下滑到底端C、D、E處,三個(gè)過程中重力的沖量依次為I1、I2、I3,動(dòng)量變化量的大小依次為Δp1、Δp2、Δp3,到達(dá)下端時(shí)重力的瞬時(shí)功率依次為P1、P2、P3,則有
A. I1<I2<I2,Δp1<Δp2<Δp3,P1=P2=P3
B. I1<I2<I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1>P2>P3
C. I1=I2=I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1>P2>P3
D. I1=I2=I3,Δp1=Δp2=Δp3,P1=P2=P3
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