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如图所示,在平面内有磁感应强度为的匀强磁场, 其中内有方向垂直平面向里的磁场,在...

如图所示,在平面内有磁感应强度为的匀强磁场, 其中内有方向垂直平面向里的磁场,在内有方向垂直平面向外的磁场,在内无磁场。一个带正电、质量为的粒子(粒子重力不计)在处以速度沿x轴正方向射入磁场。

(1)若未知,但粒子作圆运动的轨道半径为,求粒子与轴的交点坐标;

(2)若无(1)中的条件限制, 粒子的初速度仍为(已知),问粒子回到原点需要使为何值?

 

(1)(2) 【解析】 (1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,设其轨道半径为R,其在第一象限的运动轨迹如图所示。此轨迹由两段圆弧组成,圆心分别在C和C′处,轨迹与轴交点为P。由对称性可知C′在直线上。设此直线与x轴交点为D, P点的x坐标为。过两段圆弧的连接点作平行于x轴的直线EF,则 ,,, 由此可得点的坐标为, 代入题给条件得 (2)若要求带电粒子能够返回原点,由对称性,其运动轨迹如图所示,这时C′在x轴上。设,粒子做圆周运动的轨道半径为r,由几何关系得: 轨道半径 设粒子入射速度为v0,由牛顿第二定律和洛伦兹力公式得, 解得  
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在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,画出完整的光路图,由于没有量角器,他以入射点O点为圆心画圆交入射光线于A点,交折射光线于B点,过A点画法线的垂线与法线交于C点,过B点画法线的垂线与法线交于D点,如图所示,若各线段的长度可以用表示,则玻璃的折射率可表示为__________

 

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实验最基本的特点是控制和测量,探究单摆周期与摆长的关系的实验中,为使小球的摆动尽量符合简谐运动,下面关于本实验的控制和测量必要的是________

A.摆球密度稍大一点

B.摆角不要太大,尽量控制在10度以内

C.测量周期时为了提高精度应该在最底点计时。

D.摆线可用轻且有弹性的细绳

 

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为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除 AB 段以外都是光滑的。其AB BC 轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v0=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿 AB 方向,并沿倾斜轨道滑下已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50.(g=10m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)

⑴求小物块到达A点时速度。

⑵要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?

⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道 AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?

 

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一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度10,不计空气阻力.

(1)求座舱下落的最大速度;

(2)求座舱下落的总时间;

(3)若座舱中某人用手托着重30N的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力.

 

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在做练习使用多用电表的实验中

(1)关于多用电表使用的一些要求,以下说法正确的是:

A.测量电阻时,每次更换倍率后,都应进行欧姆调零

B.测量电压时,每次更换量程后,都应进行机械调零

C.测量未知电阻时,应先选用倍率最大的挡位测量

D.测量未知电压时,应先选用量程最大的挡位测量

(2)为了解一个“220V 100W”白炽灯的电阻大小,可以用电阻挡进行测量,现将多用电表打到“×10”挡,发现指针偏转太大,为了较准确地进行测量,应换到______挡,如果换挡后经必要步骤,正确测量得到表盘的示数如图所示,则该白炽灯的阻值是_________Ω。

(3)小傅同学想快速得到一节五号电池的电动势,他将多用电表的功能开关打到“2.5V直流”挡,并直接将两表笔接到电池两端,将测到的电压作为电动势,他的这一做法_______(选填“基本没问题”、“严重错误”);而小徐同学想快速得到一节五号电池的内电阻,他将多用电表的功能开关打到“×1”挡,并正确进行欧姆调零后,将两表笔接到电池两端,将得到的电阻值作为电池的内电阻,他的这一做法_______(选填“基本没问题”、“严重错误”)。

 

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