如图甲所示,直角坐标系xoy的第二象限有一半径为R=a的圆形区域,圆形区域的圆心O1坐标为(﹣a,a),与坐标轴分别相切于P点和N点,整个圆形区域内分布有磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直纸面向里(图中未画出).带电粒子以相同的速度在纸面内从P点进入圆形磁场区域,速度方向与x轴负方向成θ角,当粒子经过y轴上的M点时,速度方向沿x轴正方向,已知M点坐标为(0,).带电粒子质量为m、带电量为﹣q.忽略带电粒子间的相互作用力,不计带电粒子的重力,求: (1)带电粒子速度v大小和cosθ值; (2)若带电粒子从M点射入第一象限,第一象限分布着垂直纸面向里的匀强磁场,已知带电粒子在该磁场的一直作用下经过了x轴上的Q点,Q点坐标为(a,0),该磁场的磁感应强度B′大小为多大? (3)若第一象限只在y轴与直线x=a之间的整个区域内有匀强磁场,磁感应强度大小仍为B.方向垂直纸面,磁感应强度B随时间t变化(B﹣t图)的规律如图乙所示,已知在t=0时刻磁感应强度方向垂直纸面向外,此时某带电粒子刚好从M点射入第一象限,最终从直线x=a边界上的K点(图中未画出)穿出磁场,穿出磁场时其速度方向沿x轴正方向(该粒子始终只在第一象限内运动),则K点到x轴最大距离为多少?要达到此最大距离,图乙中的T值为多少?
如图所示,匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下,垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力F作用下做匀加速直线运动,通过两线圈感应出电压,使电压表示数U保持不变。已知变阻器最大阻值为R,且是定值电阻R2 的三倍,平行金属板MN相距为d。在电场作用下,一个带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区,该磁场的磁感应强度为B2,方向垂直纸面向外,其下边界AD距O1O2连线的距离为h。已知场强B2 =B,设带电粒子的电荷量为q、质量为m,则高度,请注意两线圈绕法,不计粒子重力。求: (1)试判断拉力F能否为恒力以及F的方向(直接判断); (2)调节变阻器R的滑动头位于最右端时,MN两板间电场强度多大? (3)保持电压表示数U不变,调节R的滑动头,带电粒子进入磁场B2后都能击中AD边界,求粒子打在AD边界上的落点距A点的距离范围。
如图所示是一种测定风速的装置,一个压力传感器固定在竖直墙上,一弹簧一端固定在传感器上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属细杆上,弹簧是不导电的材料制成的.测得该弹簧的形变量与压力传感器示数关系见表.
迎风板面积S=0.50m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连.迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.定值电阻R=1.0Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.50Ω.闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长L0=0.50m,电压传感器的示数U1=3.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压传感器的示数变为U2=2.0V.求: (1)金属杆单位长度的电阻; (2)此时作用在迎风板上的风力; (3)假设风(运动的空气)与迎风板作用后的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m3,求风速多大.
一学习小组学习了电阻的测量的方法后,想描绘一只硅二极管通正向电流时的伏安特性曲线.已知该二极管正向导通时电阻为几十到几百欧,其耐压值约为1.0V.实验室有如下器材: A.干电池一节 B.电压表1,量程15V,内阻约几百千欧 C.电压表2,量程3V,内阻约一百千欧 D.电流表,量程10mA,内阻约几百欧 E.滑动变阻器1,最大阻值为1KΩ F.滑动变阻器2,最大阻值为100Ω G.导线若干,电键一个 ①电压表应选 (请填器材前的字母)。 ②滑动变阻器应选 (请填器材前的字母)。 ③请将题图1所示未完成的电路图补充完整(硅二极管的符号为)。
④如题图2所示,坐标图上的图线I为某硅光电池组的伏安特性曲线,通过图线I直接读出该硅光电池组的电动势为 V,短路电流为 mA,其内电阻 Ω(填“是”或“不是”)定值。 ⑤移动滑动变阻器的滑片,得到多组硅二极管的电流电压值如下表,请根据表格中的数据在同一坐标纸上通过描点连线画出硅二极管的伏安特性曲线。 ⑥根据你描绘的图线结合图线I,计算若用该硅光电池组直接给该硅二极管供电时(保证该硅光电池组为二极管输入正向电流),电池组的输出功率为 W,此时硅光电池组的内阻为 Ω,此时二极管的电阻为 Ω(此三空均保留三位有效数字)。
如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场B和匀强电场E组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场B',最终打在AlA2上.下列表述正确的是 A.粒子带负电 B.所有打在AlA2上的粒子,在磁场B'中运动时间都相同 C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大
如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法正确的是 A.粒子一定带正电 B.加速电场的电压 C.直径 D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷
如图,竖直放置的平行金属板带等量异种电荷,一不计重力的带电粒子从两板中间以某一初速度平行于两板射入,打在负极板的中点,以下判断正确的是 A.该带电粒子带正电 B.该带电粒子带负电 C.若粒子初速度增大到原来的2倍,则恰能从负极板边缘射出 D.若粒子初动能增大到原来的2倍,则恰能从负极板边缘射出
利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d和d的缝,两缝近端相距为L.一群质量为m、电荷量为q,具有不同速度的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场,对于能够从宽度d的缝射出的粒子,下列说法正确的是 A.粒子带正电 B.射出粒子的最大速度为 C.保持d和L不变,增大B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D.保持d和B不变,增大L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大
如图,带电平行金属板中匀强电场方向竖直向上,匀强磁场方向垂直纸面向里,带电小球从光滑绝缘轨道上的a点由静止滑下,经过1/4圆弧轨道从端点P(切线水平)进入板间后恰好沿水平方向做直线运动,现使带电小球从比a点稍低的b点由静止滑下,在经过P点进入板间的运动过程中 A.带电小球的动能将会增大 B.带电小球的电势能将会增大 C.带电小球所受洛伦兹力将会减小 D.带电小球所受电场力将会增大
一辆电动观光车蓄电池的电动势为E,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为v的速度匀速行驶时,流过电动机的电流为I,电动车的质量为m,电动车受到的阻力是车重的k倍,忽略电动观光车内部的摩擦,则 A.电动机的内阻为 B.电动机的内阻为 C.电动车的工作效率 D.电动机的发热效率
如图甲所示,一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时,额定功率10W的小灯泡恰好正常发光,已知灯泡的电阻为40Ω,图中电压表为理想电表,下列说法正确的是 A.变压器输入电压的瞬时值表达式为μ=220sinπt(V) B.电压表的示数为220V C.变压器原、副线圈的匝数比为11:1 D.变压器的输入功率为110W
如图所示,在两个等量异种点电荷A、B之间放一金属导体,a、b、d是三条带方向的曲线,c是金属导体内部一点。开关S处于断开状态,取无穷远处为电势零点。稳定后 A.把一点电荷从曲线b上的一点移到曲线d上的一点,静电力一定做功 B.点电荷A、B在c点产生的合场强为0 C.曲线a不能表示电场线 D.闭合开关S,导线上可能无电流
如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C现有一电荷量q=+1.0×10-4C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点.取g=10m/s2.试求: (1)带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小; (2)D点到B点的距离XDB; (3)带电体在从P开始运动到落至D点的过程中的最大动能
三只灯泡L1 、L2 和L3的额定电压分别为1.5V、1.5V和2.5V,它们的额定电流都为0.3A。若将它们连接成图1、图2所示电路,且灯泡都能正常发光。 (1)试求图1电路的总电流和电阻R2消耗的电功率; (2)分别计算两电路电源的总功率,并说明哪个电路更节能。
如图所示,两根长为L的绝缘细丝线下端各悬挂一质量为m,带电量分别为和的小球A和B,处于场强为E,方向水平向左的匀强电场中,现用长度也为L的绝缘细丝线将AB拉紧,并使小球处于静止状态,求E的大小满足什么条件才能实现上述平衡状态.
在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm. (1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为 mm(该值接近多次测量的平均值) (2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流为2A)额定电流2A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:
由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的 图(填写甲乙丙丁) (3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。 (4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出U─I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx= Ω(保留两位有效数字). (5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为 (填选项前的符号). A.1×10−2Ωm B.1×10−3Ωm C.1×10−6Ωm D.1×10−8Ωm (6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项). A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C.若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差 D.用U─I图象处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差
有一电场强度方向沿x轴方向的电场,其电势ϕ随x的分布如图所示。一质量为m、带电量为−q的粒子只在电场力的作用下,以初速度V0从x=0处的O点进入电场并沿x轴正方向运动,则下关于该粒子运动的说法中正确的是 ( ) A.粒子从x=0处运动到x=x1处的过程中动能逐渐减小 B.粒子从x=x1处运动到x=x3处的过程中电势能逐渐减小 C.欲使粒子能够到达x=x4处,则粒子从x=0处出发时的最小速度应为 D.若,则粒子在运动过程中的最小速度为
有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I,设每单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,此时电子的定向转动速度为v,在△t时间内,通过导体横截面的自由电子数目可表示为 ( ) A.nvS△t B.nv△t C.I△t/e D.I△t/(Se)
如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是( ) A. b点场强大于d点场强 B. a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差 C. b点场强小于d点场强 D. 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能
如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如表头G的I g 是准确的,出现的误差可能是下述哪种原因引起的 ( ) A.的测量值比真实值偏大 B.的测量值比真实值偏小 C.所并联的比公式计算出的偏小 D.所并联的比公式 计算出的偏大
用电压表检查图示电路中的故障,测得Uad=5.0 V,Ucd=0 V,Ubc=0 V,Uab=5.0 V,则此故障可能是 ( ) A.L断路 B.R断路 C.R′断路 D.S断路
在研究微型电动机的性能时,应用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.5V.重新调节R并使电动机恢复正常运转,此时电流表和电压表的示数分别为1A和14V.则这台电动机正常运转时输出功率为 ( ) A.9 W B.11 W C.12 W D.14 W
一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向。两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b,从电容器的P点(如图)以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:2.若不计重力,则a和b的比荷之比是( ) A.1:2 B.1:8 C.2:1 D.4:1
平行板间加如图所示周期变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况。下图中能定性描述粒子运动的速度图象正确的是 ( ) A. B. C. D.
如图所示,在平面直角坐标系中,有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中坐标原点O处的电势为0V,点A处的电势为6V,点B处的电势为3V,则电场强度的大小为 ( ) A.200 V/m B.200V/m C.100 V/m D.100V/m
比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法,下列物理量的表达式不是用比值法定义的是 ( ) A.电场强度 B.电势 C.电容 D.电流
直角坐标系xOy中,M、N两点位于x轴上,G、H两点坐标如图.M、N两点各固定一负点电荷,一电量为Q的正点电荷置于O点时,G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点,则H点处场强的大小和方向分别为 ( ) A.,沿y轴正方向 B.,沿y负方向 C.,沿y轴正方向 D.,沿y轴负方向
两个分别带有电荷量−Q和+5Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为 ( ) A. B. C. D.
某一长直的赛道上,有一辆F1赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶.试求: (1)赛车出发3s末的瞬时速度大小; (2)赛车何时追上安全车? (3)追上之前与安全车最远相距是多少米? (4)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)
问导火索至少需要多长才行?
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