【题目】(4分)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重力.下列说法正确的是( )
A.入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同
B.入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同
D.在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大
【答案】BD
【解析】
试题带电粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动,虽然电量、质量不同,但比荷相同,所以运动圆弧对应的半径与速率成正比.它们的周期总是相等,因此运动的时间由圆心角来决定.
解:
A、入射速度不同的粒子,若它们入射速度方向相同,则它们的运动也一定相同,虽然轨迹不一样,但圆心角却相同.故A错误;
B、在磁场中半径,运动圆弧对应的半径与速率成正比,故B正确;
C、在磁场中运动时间:(θ为转过圆心角),虽圆心角可能相同,但半径可能不同,所以运动轨迹也不同,故C错误;
D、由于它们的周期相同的,在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角也一定越大.故D正确;
故选:BD
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【题目】(1)在做平抛运动实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.用铅笔记录小球位置时,每次必须严格地等距离下降
E.小球运动过程中不应与木板上的白纸或方格纸
相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是__________。
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【题目】如图所示,一电荷量为q的带电粒子,以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中,射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°,求:
(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径r;
(2)带电粒子的电性和质量m;
(3)带电粒子穿过磁场的时间t。
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【题目】某大型娱乐场所开设了一种“过山车+跳水”的连环刺激娱乐项目,其过程可简化成如图所示的模型来研究:若某次游客从斜坡上的点由静止开始滑下,通过水平轨道
接着进入竖直圆轨道,游客恰好能通过竖直圆轨道最高点
,再经为水平轨道
,游客最后从水面上的
点落入水中。已知
长
,
点与
点的高度差为
,
点与
点的水平距离为
,竖直圆轨道半径
为
,整个轨道除
段以外都是光滑的,其中
与
轨道以微小圆弧相接,不计能量损失。(
)求:
(1)游客恰好能通过竖直圆轨道最高点的速度
的大小;
(2)游客离开点时的水平速度
多大;
(3)段轨道与游客间的动摩擦因数
;
(4)点与
点的高度差
。
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【题目】设想若能驾驶一辆由火箭作动力的汽车沿赤道行驶,并且相对地球速度可以任意增加,忽略空气阻力及汽车质量变化。当汽车速度增加到某一值时,汽车也将离开地球表面成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”。对此下列说法正确的是( )(已知地球半径R约为6400km,g=9.8m/s2)
A. 汽车离开地球的瞬间速度大小至少达到7.9km/s
B. “航天汽车”飞离地球表面高度越大,绕地球圆周运动时动能越大
C. “航天汽车”环绕地球做圆周运动的最小周期可达到1h
D. “航天汽车”上的水银气压计无法正常使用
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【题目】以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是( )
A. 卡文迪许巧妙地运用扭秤实验测出引力常量,被人们称为“能称出地球质量的人”
B. 伽利略用了理想实验法证明力是维持物体运动的原因
C. 电场强度、电容
、电流
均采用了比值定义法
D. 根据平均速度,当
,v就表示为瞬时速度,这是极限法的思想
E. 在不需要考虑物体本身的形状和大小时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法
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【题目】如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第IV象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴上y=h处的M点,以速度比垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h 处的P 点进入磁场,然后垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力,求;
(1)电场强度E的大小;
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;;
(3)粒子从进入电场到高开磁场经历的总时间t。
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【题目】某同学设计如图(a)所示电路来测量未知电阻R,的阻值和电源电动势E.
实验器材有:电源(内阻不计),待测电阻Rx,(约为5Ω),电压表Ⅴ(量程为3V,内阻约为1kΩ),电流表(量程为0.6A,内阻约为2Ω),电阻R0(阻值3.2Ω),电阻箱R(0-99.9Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
(1)根据图(a)所示电路图用笔画线代替导线在图(b)中完成实物电路的连接______;
(2)闭合开关S1,将S2拨至1位置,调节电阻箱测得电压表和电流表的的示数分别为2.97V和0.45A;再将S2拨至2位置调节电阻箱测得电压表和电流表的的示数分别为2.70V和0.54A.由上述数据可测算出待测电阻Rx=_____Ω(结果保留两位有效数字);
(3)拆去电压表闭合开关S1,保持开关S2与2的连接不变,多次调节电阻箱记下电流表示数/和相应电阻箱的阻值R,以为纵坐标,R为横坐标作了
一R图线如图(c)所示,根据图线求得电源电动势E=_______V.实验中随着电阻箱阻值的改变电阻箱消耗的功率P会发生变化,当电阻箱阻值R=___Ω时电阻箱消耗的功率最大(结果均保留两位有效数字)
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【题目】如图所示,位于竖直平面内的一长木板斜靠在竖直墙上的A点,其与水平面夹角为53°,另一个同样材料的长木板斜靠在竖直墙上的B点,其与水平面的夹角为45°;两长木板底端都在C点处.C点距竖直墙的距离L=2.4m(己知sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)若将一光滑小球从A点由静止释放,小球经多长时间到达最低点C?
(2)若将同一粗糙小滑块(可视为质点)分别从A、B两点静止释放,小滑块经过相同时间运动到C点.求:小滑块与长木板间的动摩擦因数的大小.
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