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“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成的,其原理可简化如下...

“太空粒子探测器”是由加速装置、偏转装置和收集装置三部分组成的,其原理可简化如下:如图所示,辐射状的加速电场区域边界为两个同心圆,圆心为O,外圆的半径,电势,内圆的半径,电势,内圆内有磁感应强度大小、方向垂直纸面向里的匀强磁场,收集薄板MN与内圆的一条直径重合,收集薄板两端M、N与内圆间各存在狭缝.假设太空中漂浮着质量、电荷量的带正电粒子,它们能均匀地吸附到外圆面上,并被加速电场从静止开始加速,进入磁场后,发生偏转,最后打在收集薄板MN上并被吸收(收集薄板两侧均能吸收粒子),不考虑粒子相互间的碰撞和作用.

(1)求粒子刚到达内圆时速度的大小;

(2)以收集薄板MN所在的直线为轴建立如图的平面直角坐标系.分析外圆哪些位置  的粒子将在电场和磁场中做周期性运动.指出该位置并求出这些粒子运动一个周期内在磁场中所用时间.

 

(1) (2) (0, 2m),(2m, 0),(0, -2m),(-2m, 0) 【解析】(1)带电粒子在电场中被加速时,由动能定理可知 解得: (2)粒子进入磁场后,在洛伦兹力的作用下发生偏转,有 解得r=1.0m 因为r=R2,所以由几何关系可知,从收集板左端贴着收集板上表面进入磁场的粒子在磁场中运动圆周后,射出磁场,进入电场,在电场中先减速后反向加速,并返回磁场,如此反复的周期运动。其运动轨迹如图所示。则在磁场中运动的时间为T。 解得 粒子进入电场的四个位置坐标分别为(0, 2m),(2m, 0),(0, -2m),(-2m, 0)  
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考点分析:
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(1)图甲是多用电表简化电路图,A插孔应接______表笔(’’”);作为欧姆表使用时,选择开关应接______(“1”“2”“3”)   

(2)利用多用电表直流电流档和电阻箱测量电源的电动势和内阻的电路如图乙所示.调节电阻箱,记录多组电阻箱示数R和多用电表示数,,作出的图线如图丙由图丙可求得电动势E=________V,内阻r=___ (结果均保留2位有效数字)

 

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如图是测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置,曲面AB与水平面相切B点且固定,带有遮光条的小物块自曲面上某一点静止释放,最终停留在水平面上C点,P为光电计时器的光电门,已知当地重力加速度为g

(1)利用游标卡尺测得遮光条的宽度如下图所示,则遮光条的宽度d=______cm

(2)实验中除了测定遮光条的宽度外,还必需测量的物理量有________

A.小物块质量m

B.遮光条通过光电门的时间

C.光电门到C点的距离

D.小物块释放点的高度

(3)为了减小实验误差,某同学采用图象法来处理实验数据,图象如图所示.已知该图线的斜率为,则可求出水平面与小物块之问的动摩擦因数________(用上(1)(2)两小题量的物理量字母及表示)

 

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如图(甲)所示,左侧接有定值电阻的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度,导轨间距为.一质量m=2kg,阻值,金属棒在拉力F作用下由静止开始从CD处沿导轨向右加速运动,金属棒与导轨垂直且接触良好,金属棒与导轨间动摩擦因数,金属棒的图象如图(乙)所示,则从起点发生位移的过程中

A. 拉力做的功

B. 通过电阻R的感应电量

C. 定值电阻R产生的焦耳热为

D. 所用的时间一定大于1s

 

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一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图象如图所示.若已知汽车的质量m、牵引力和速度及该车所能达到的最大速度,运动过程中所受阻力恒定,则根据图象所给的信息,下列说法正确的是

A. 汽车行驶中所受的阻力为

B. 汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为

C. 速度为时的加速度大小为

D. 若速度为时牵引力恰为,则有

 

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某同学在实验室中研究远距离输电.由于输电线太长,他将每100米导线卷成一卷,共卷成8卷来代替输电线路(忽略输电线路的电磁感应).在输送功率相同时,第一次直接将输电线与学生电源及用电器相连,测得输电线上损失的功率为,第二次采用如图所示的电路输电,其中理想变压器与电源相连,其原、副线圈的匝数比为,理想变压器

与用电器相连,测得输电线上损失的功率为.下列说法正确的是

A. 前后二次实验都可用于研究远距离直流输电

B. 实验可以证明, 采用升压变压器(匝数比为)能减小远距离输电的能量损失

C. 若输送功率一定,则

D. 若输送功率一定,则

 

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