如图所示为一种获得高能粒子的装置.环形区域内存在垂直纸面向外,大小可调的匀强磁场.M、N为两块中心开有小孔的极板,每当带电粒子经过M、N板时,都会被加速,加速电压均为U;每当粒子飞离电场后,M、N板间的电势差立即变为零.粒子在M、N间的电场中一次次被加速,动能不断增大,而绕行半径R不变(M、N两极板间的距离远小于R).当t=0时,质量为m,电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处;M、N间间距很小,粒子在M、N间的电场中的加速时间可忽略不计;
(1)求粒子绕行n圈回到M板时的动能E
n;
(2)为使粒子始终保持在圆轨道上运动,磁场必须周期性递增;求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小;
(3)求粒子绕行n圈所需总时间t
n.
查看答案
如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计.导轨所在平面与磁感应强度B=5.0T的匀强磁场垂直.质量m=6.0×10
-2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触.导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R
1和R
2.重力加速度取10m/s
2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:
(1)杆下滑的最大速率v
m;
(2)稳定后整个电路耗电的总功率P;
(3)杆下滑速度稳定之后电阻R
2两端的电压U.
查看答案
(1)某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.
①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻R
x的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置
时,多用电表指针示数如图1所示,此被测电阻的阻值约为______Ω.
②某同学按如图2所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B灯都不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S______.(选填“闭合”或“断开”)
③若 ②中同学检查结果如表所示,由此可以确定______
A.灯A断路
B.灯B断路
C.灯A、B都断路
D.d、e间导线断路
(2)某同学采用如图3所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.
a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号;
c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a-F图象.
①在步骤d中,该同学是采用v-t图象来求加速度的.图4为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为______m/s;
②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图5所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中,并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=______m/s
2;
③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线.根据图线可以确定下列说法中不正确的是______
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量m远小于小车的质量 M
查看答案