【题目】平面直角坐标系的第一象限和第四象限内均存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小分别为2B和B(B的大小未知),第二象限和第三象限内存在沿﹣y方向的匀强电场,x轴上有一点P,其坐标为(L,0)。现使一个电量大小为q、质量为m的带正电粒子从坐标(﹣2a,a)处以沿+x方向的初速度v0出发,该粒子恰好能经原点进入y轴右侧并在随后经过了点P,不计粒子的重力。
(1)求粒子经过原点时的速度;
(2)求磁感应强度B的所有可能取值
(3)求粒子从出发直至到达P点经历时间的所有可能取值。
【答案】(1)粒子经过原点时的速度大小为v0,方向:与x轴正方向夹45°斜向下;
(2)磁感应强度B的所有可能取值: n=1、2、3……;
(3)粒子从出发直至到达P点经历时间的所有可能取值: k=1、2、3……或
n=1、2、3……。
【解析】
(1)粒子在电场中做类平抛运动,水平方向:2a=v0t,
竖直方向: ,
解得:vy=v0,tanθ==1,θ=45°,
粒子穿过O点时的速度:;
(2)粒子在第四象限内做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
,
粒子能过P点,由几何知识得:L=nrcos45° n=1、2、3……,
解得: n=1、2、3……;
(3)设粒子在第二象限运动时间为t1,则:t1=;
粒子在第四、第一象限内做圆周运动的周期:,
,
粒子在下方磁场区域的运动轨迹为1/4圆弧,在上方磁场区域的运动轨迹为3/4圆弧,
若粒子经下方磁场直接到达P点,则粒子在磁场中的运动时间:t2=T1,
若粒子经过下方磁场与上方磁场到达P点,粒子在磁场中的运动时间:t2=T1+
T2,
若粒子两次经过下方磁场一次经过上方磁场到达P点:t2=2×T1+
T2,
若粒子两次经过下方磁场、两次经过上方磁场到达P点:t2=2×T1+2×
T2,
…………
则 k=1、2、3……
或 n=1、2、3……
粒子从出发到P点经过的时间:t=t1+t2,
解得: k=1、2、3……
或 n=1、2、3……;
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【题目】关于“亚洲--号”地球同步通讯卫星,下列说法中正确的是( )
A. 它的运行速度为7.9km/s
B. 已知它的质量为1.42t,若将它的质量增为2.84t,其同步轨道半径变为原来的2倍
C. 它可以绕过北京的正上方,所以我国能够利用它进行电视转播
D. 它距地面的高度约是地球半径的5倍,所以它的向心加速度约是地面处的重力加速度的
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【题目】(1)在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中,完成该实验,其中一个重要的步骤是,接通电源释放纸带时,则如图所示操作合理的是(______)
A.
B.
C.
D.
(2)已有铁架台、铁夹、电源、纸带、打点计时器,还必须选取的器材是图中的(______)
A.砝码 B.重锤 C.秒表 D.刻度尺
(3)在用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动的实验中,某同学打出了一条纸带。已知计时器打点的时间间隔为0.02s,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O、A、B、C、D等几个计数点。如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为_______s。用刻度尺量得OA=1.50cm、AB=1.90cm、BC=2.30cm、CD=2.70cm。由此可知,纸带做_______运动(选填“匀加速”或“匀减速”),打C点时纸带的速度大小为_______ m/s。
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【题目】“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图所示,已知灵敏电流计0刻度在表盘中央位置,经判断:当电流从左接线柱流入时指针左偏;电流从右接线柱流入时指针右偏。请根据所学知识回答下列问题:
(1)电容器充电结束后,将开关S扳到b放电的过程中,灵敏电流计指针会______偏(填“左”或“右”)。
(2)将开关S扳到a,让电源给电容器充电结束后,保持开关位置不变,若将电容器中间插入一层有机玻璃板,则在插入过程中灵敏电流计指针______偏(填“左”或“右”)。
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【题目】某小型发电站发电机输出的交流电压为500V,输出的电功率为50kW,用电阻为3Ω的输电线向远处送电,要求输电线上损失功率为输电功率的0.6%,则发电站要安装一升压变压器,到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器).对整个送电过程,下列说法正确的是( )
A. 升压变压器的匝数比为1:100
B. 输电线上损失的功率为300W
C. 输电线上的电流为100A
D. 降压变压器的输入电压为4700V
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【题目】如图所示电路,闭合S1,当S2断开时,电流表和电压表示数分别是0.5A、8.5V;当S2闭合时,电流表和电压表示数分别是2.2A、6.8V,此时电动机恰好正常工作。已知电动机内阻R0=1Ω,电流表、电压表均为理想表。求:
(1)电源电动势和内阻;
(2)闭合S2时电动机输出功率。
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【题目】一个含有理想变压器的电路如图所示,图中L1、L2和L3是完全相同的三个灯泡,U为正弦交流电源。当开关S断开时,电路中的灯泡均能正常发光。下列说法正确的是
A. 理想变压器原、副线圈匝数比为2:1
B. 理想变压器原、副线圈匝数比为1:1
C. 开关S闭合稳定后,灯泡L1和L2消耗的功率之比为1:4
D. 开关S闭合稳定后,灯泡L1能正常发光而L2无法正常发光
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【题目】长郡中学新进了一批电阻丝,每卷长度L=100m,阻值约为150Ω,高三物理兴趣小组想尽量准确测岀其电阻率。先用螺旋测微器测岀电阻丝的直径如图所示,然后在实验室找来了下列器材,请协助完成。
待测电阻丝1卷
电源E(电动势4.5V,内阻r≈0.5Ω)
电流表A1(量程10mA,内阻RA1=50Ω)
电流表A2(量程30mA,内阻RA2≈30Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω)
滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω)
定值电阻R3=100Ω
定值电阻R4=400Ω
开关一个、导线若干
(1)螺旋测微器测出电阻丝的直径d=___________cm。
(2)滑动变阻器应选用___________,定值电阻应选用___________。
(3)请用笔画线代替导线,将已连接了三根导线的实物图补充成实验线路图____________。
(4)连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器,并记录下多组电流表A1的示数I1、电流表A2的示数I2,以I1为横坐标,I2为纵坐标,描点作图并测得图象的斜率为k,则电阻丝的电阻率为___________(用题中已给出的字母表示),此法测量出的电阻率较真实值___________(填“偏大”“偏小”或“无系统误差”)。
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【题目】跳台滑雪是利用依山势特别建造的跳台进行的,运动员踩着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后起跳,在空中飞行一段距离后着陆。如图6所示,设一位运动员由A点沿水平方向跃出,到B点着陆,测得AB间距离L=75 m,山坡倾角θ=37°(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),试计算:(不计空气阻力,g取10 m/s2)
(1)运动员在空中飞行的时间t;
(2)他起跳时的速度v0;
(3)落地前瞬间速度的大小。
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