关于电场和电场线,下列说法正确的是( )
A.电势降低的方向就是电场线方向
B.电场线方向一定与电荷的受力方向相同
C.沿着电场线方向电势一定降低
D.匀强电场中电荷一定沿着电场线方向运动
1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和恢学设备中。回旋加速器的工作原理如图甲所,置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,加速器按一定频率的高频交流电源,保证粒子每次经过电场都被加速,加速电压为U。D形金属盒中心粒子源产生的粒子,初速度不计,在加速器中被加速,加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1)求把质量为m、电荷量为q的静止粒子加速到最大动能所需时间;
(2)若此回旋加速器原来加速质量为2m,带电荷量为q的α粒子(),获得的最大动能为Ekm,现改为加速氘核(),它获得的最大动能为多少?要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析,提出一种简单可行的办法;
(3)已知两D形盒间的交变电压如图乙所示,设α粒子在此回旋加速器中运行的周期为T,若存在一种带电荷量为q′、质量为m′的粒子,在时进入加速电场,该粒子在加速器中能获得的最大动能?(在此过程中,粒子未飞出D形盒)
如图所示,CDE和MNP为两根足够长且弯折的平行金属导轨,CD、MN部分与水平面平行,DE和NP与水平面成30°,间距L=1m,CDNM面上有垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小B1=1T,DEPN面上有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小B2=2T。两根完全相同的导体棒a、b,质量均为m=0.1kg,导体棒b与导轨CD、MN间的动摩擦因数均为μ=0.2,导体棒a与导轨DE、NP之间光滑。导体棒a、b的电阻均为R=1Ω。开始时,a、b棒均静止在导轨上除导体棒外其余电阻不计,滑动摩擦力和最大静摩擦力大小相等,运动过程中a、b棒始终不脱离导轨,g取10m/s2.
(1)b棒开始朝哪个方向滑动,此时a棒的速度大小;
(2)若经过时间t=1s,b棒开始滑动,则此过程中,a棒发生的位移多大;
(3)若将CDNM面上的磁场改成竖直向上,大小不变,经过足够长的时间,b棒做什么运动,如果是匀速运动,求出匀速运动的速度大小,如果是匀加速运动,求出加速度大小。
学校组织趣味运动会,某科技小组为大家提供了一个寓教于乐的游戏.如图所示,磁性小球在铁质圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔性一样,小球旋转一周后在C点脱离轨道,投入左边内轨的某点上,已知竖直圆弧轨道由半径为2R的左半圆轨道AB和半径为R的右半圆轨道BC无缝对接,A、B点处于竖直线上,可看成质点、质量为m的小球沿轨道外侧做圆周运动,已知小球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。
(1)若小球在A点的速度为,求小球在该点对轨道的弹力;
(2)若磁性引力F可调整,要使小球能完成完整的圆周运动,求的最小值;
(3)若小球从最高点开始沿轨道外侧运动,最后从C点抛出落到左侧圆轨道上(球脱离轨道后与轨道的引力消失),问小球能否落在与右边小圆圆心等高处?如果不能,求出小球的落点与O点的最短竖直距离。
某军队在军事演习时,要检验战斗机对移动物体发射炮弹的命中率情况,已知某一战斗机在h=500m的高空以v1=1080km/h的速度水平匀速飞行,地面上两辆相距为270m的遥控车均以v2=108km/h的速度匀速直线前进,现战斗机先发射一个炮弹,恰击中后面那辆遥控车,已知炮弹离开飞机时相对飞机的初速度为零,无人机和两遥控车在同一竖直面上,无人机、炮弹和遥控车均视为质点,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2.
(1)投弹时,飞机与后面遥控车的水平距离为多大?
(2)若随后第二发炮弹要击中前一辆车,则两发炮弹发射的时间间隔为多少?
(3)若飞机开启特定飞行模式后,水平速度被锁定,只允许调整高度。现若要在第一发炮弹打出t1=2s后立即发射第二枚炮弹,要求在该模式下击中另一日标,则该无人机是要升高还是降低高度,高度要改变多少?
在某次“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中,所选用的实验器材有∶
A.小灯泡“2.5V 0.2A”
B.电流表0~0.6A~3A(内阻未知)
C.电压表0~3V~15V(内阻未知)
D.滑动变阻器“2A 20Ω”
E.电源(两节旧的干电池)
F.开关一个,导线若干
(1)当开关闭合时,图中滑动变阻器的滑片应该置于___________(填“左”或“右”)端。
(2)实验中,当滑片P向左移动时,电路中的电流表的示数变___________(填“大”或“小”)。
(3)本次实验用电池对数据处理有没有影响?___________(填“有”或“没有”)。
(4)依据实验结果数据作出的图像可能是图中的___________。
A. B.
C. D.