【题目】如图所示,平行金属板M、N之间有竖直向下的匀强电场,虚线下方有垂直纸面的匀强磁场,质子和 α粒子分别从上板中心S点由静止开始运动,经电场加速后从O点垂直磁场边界进入匀强磁场,最后从a、b两点射出磁场(不计重力),下列说法正确的是
A. 磁场方向垂直纸面向内
B. 从a点离开的是α粒子
C. 从b点离开的粒子在磁场中运动的速率较大
D. 粒子从S出发到离开磁场,由b点离开的粒子所用时间较长
【答案】D
【解析】
根据粒子在磁场中的偏转方向,由左手定则得到磁场方向;根据动能定理求得在磁场中运动的速度,然后根据洛伦兹力做向心力求得半径,即可区分两粒子,且得到其速度大小关系;根据匀变速运动规律得到在电场中的运动时间,由匀速圆周运动规律求得在磁场中的运动时间,即可根据荷质比判断时间长短。
质子和α粒子带正电,由粒子在磁场中的偏转方向,根据左手定则可得:磁场方向垂直纸面向外,故A错误;设粒子质量为m,带电量为q,匀强电场的场强为E,电势差为U,匀强磁场的磁感应强度为B;那么根据动能定理可得:qU=mv2,则有洛伦兹力做向心力可得:Bvq=
;所以粒子在磁场中运动的轨道半径
;故荷质比越大,轨道半径越小;所以从a点离开的是质子,从b点离开的粒子的是α粒子;根据动能定理可得:v=
,故荷质比越大,在磁场中运动的速率越大,故从b点离开的α粒子荷质比较小,在磁场中运动的速率较小;故BC错误;粒子在电场中运动的时间
;粒子在磁场中的运动时间
;故荷质比越大,粒子从S出发到离开磁场所用时间t1+t2越小;那么从b点离开的粒子的是α粒子荷质比较小,时间较长,故D正确;故选D。
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【题目】实验得到金属钙的光电子的最大初动能与入射光频率
的关系如图所示。下表中列出了几种金属的截止频率和逸出功,参照下表可以确定的是( )
金属 | 钨 | 钙 | 钠 |
截止频率 | 10.95 | 7.73 | 5.53 |
逸出功 | 4.54 | 3.20 | 2.29 |
A. 如用金属钨做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
B. 如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,其斜率比图中直线的斜率大
C. 如用金属钠做实验得到的图线也是一条直线,设其延长线与纵轴交点的坐标为
,则
D. 如用金属钨做实验,当入射光的频率时,可能会有光电子逸出
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【题目】如图,质量为M的楔形物A静置在水平地面上,其斜面的倾角为.斜面上有一质量为m的小物块B,B与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉B,使之匀速上滑.在B运动的过程中,楔形物块A始终保持静止.关于相互间作用力哪项是正确的( )
A. B给A的作用力大小为mg-F
B. B给A摩擦力大小为 F
C. 地面受到的摩擦力大小为Fcosθ
D. 地面受到的压力大小为Mg+mgsinθ-Fsinθ
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【题目】如图所示,一个高为H=60 cm,横截面积S=10 cm2的圆柱形竖直放置的导热汽缸,开始活塞在汽缸最上方,将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,现在活塞上轻放一个质量为5 kg的重物,待整个系统稳定后,测得活塞与汽缸底部距离变为h.已知外界大气压强始终为p0=1×105 Pa,不计活塞质量及其与汽缸之间的摩擦,取g=10 m/s2.求:
(1)在此过程中被封闭气体与外界交换的热量;
(2)若开始环境温度为27 ℃,现将汽缸开口朝上整体竖直放在87 ℃的热水系统中,则稳定后活塞与汽缸底部距离变为多少?
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【题目】如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数n1∶n2=3∶1,原线圈电路中接有一量程为3 A的理想交流电流表,副线圈两端接有理想交流电压表一只和可变电阻R以及若干“6 V、6 W”的相同灯泡。输入端交变电压u的图像如图乙所示。
(1)求图甲中电压表的读数。
(2)要求灯泡均正常发光,求电路中最多允许接入的灯泡个数。
(3)为满足第(2)问中要求,求可变电阻R应调到的电阻值。
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【题目】如图所示,匝数为30匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小的水平匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的轴
以角速度
=10rad/s匀速转动(线框面积S=0.5m2,线框电阻不计),并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“2.5V、1.5W”的小灯泡,且灯泡正常发光,下列说法正确的是
A. 在图示位置线框中产生的感应电动势最大
B. 线框中产生电动势的有效值为30V
C. 变压器原、副线圈匝数之比为12:1
D. 流过闭合导线框的电流为0.6A
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【题目】2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图象传感器.他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理.如图所示电路可研究光电效应规律.图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极.理想电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压.现接通电源,用光子能量为10.5 eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为6.0 V;现保持滑片P位置不变,以下判断正确的是( )
A. 光电管阴极材料的逸出功为4.5 eV
B. 若增大入射光的强度,电流计的读数不为零
C. 若用光子能量为12 eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大
D. 若用光子能量为9.5 eV的光照射阴极A,同时把滑片P向左移动少许,电流计的读数一定不为零
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【题目】如图所示,两等量同种正点电荷固定在真空中,在它们连线的中垂线上有A、B两点,O为连线中点,C为连线上一点,下列结论正确的是( )
A. B点场强一定大于A点场强
B. B点电势一定低于A点电势
C. 若把一正电荷从A沿直线移到C,电势能增加
D. 若一负电荷仅在电场力下从C沿直线运动到O,加速度将变大
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【题目】在用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻的实验中,现备有以下器材:A.干电池1个、B.滑动变阻器(0~50Ω)、C.滑动变阻器(0~1750Ω)、D.电压表(0~3V)、E.电压表(0~15V)、F.电流表(0~0.6A)、G.电流表(0~3A)
其中滑动变阻器应选____,电流表应选___,电压表应选___填写字母序号即可)
上图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E=_____V,内电阻r=_____ Ω。
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