【题目】如图,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成300角从原点垂直射入磁场,则正、负电子在磁场中运动时间之比为( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:15
【答案】A
【解析】
带电粒子以一定的速度垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.粒子受到的洛伦兹力提供向心力;粒子在磁场中运动的周期仅与粒子的比荷及磁场有关,而运动的时间与偏转角有关.
电子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,正电子进入磁场后,在洛伦兹力作用下向上偏转,而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。粒子做圆周运动的周期:,知两个电子的周期相等。正电子从y轴上射出磁场时,根据几何知识得知,速度与y轴的夹角为60°,则正电子速度的偏向角为θ1=120°,其轨迹对应的圆心角也为120°,则正电子在磁场中运动时间为:。同理,知负电子以30°入射,从x轴离开磁场时,速度方向与x轴的夹角为30°,则轨迹对应的圆心角为60°,负电子在磁场中运动时间为: ,所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为:t1:t2=2:1;故选A。
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【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点2d(AG⊥AC).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)此离子在磁场中做圆周运动的半径r;
(2)离子从D处运动到G处所需的时间;
(3)离子到达G处时的动能
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【题目】如图所示,电源的电动势为E,内阻r不能忽略。A、B是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈。关于这个电路的以下说法正确的是
A. 开关闭合到电路中电流稳定的时间内,A灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
B. 开关闭合到电路中电流稳定的时间内,B灯立刻亮,而后逐渐变暗,最后亮度稳定
C. 开关由闭合到断开瞬间,A灯闪亮一下再熄灭
D. 开关由闭合到断开瞬间,电流自左向右通过A灯
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【题目】如图所示电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=2:1,原线圈所接交变电压表达式为U=25 sin100πt(V),C为电容器,L为自感线圈,开关S断开。则( )
A. 交流电压表示数为12.5V
B. 只增加交变电流的频率,灯泡变暗
C. 只增加交变电流的频率,电压表读数变大
D. 闭合开关S,待稳定后灯泡的亮度不变
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【题目】石家庄雾霾频发,使用清洁能源可以减少雾霾,太阳能发电是一种新兴的可再生清洁能源。某同学对太阳能电池板进行研究。在某光照下使用多用电表测量该太阳能电池的电动势和内阻。使用多用电表电压2.5V量程,直接把红黑表笔与电池正负极相连,测的示数如图甲;因了解太阳能电池内阻一般较大,所以他改用直流电流档直接测量短路电流,先用较大量程进行“试触”,后选择直流10mA量程进行测量,读数如图乙。
(1)该电池的电动势为________V,内阻为_______ Ω(电阻计算保留三位有效数字);
甲 乙
(2)研究发现太阳能电池电动势、电流等各项参数不稳定,不能直接接用电器使用,市场上有“太阳能充电控制器”,可以把太阳能电池板发电通过控制器直接充入蓄电池,蓄电池可在需要的时候对外供电。该同学设计了一个用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关,光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为0:照射光较弱(如夜晚)时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在白天关闭,夜晚打开。电磁开关的内部结构如图丙所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈,3、4两接线柱分别与LED灯泡和触点A、B相连。当励磁线圈电流大于某一值时A、B触点自动断开,小于这一值A、B触点自动接合。
已知R1为光敏电阻,R2为保护电阻,励磁控制电路及照明电路元件对应接线柱已经标出。请连接电路,要求LED灯泡在白天熄灭,夜晚亮起_______________。
(3)已知LED灯泡为24V, 40W;每日放电时间10小时,为保证实际情况正常使用,蓄电池容量选配时需考虑地域、天气等综合因素,一般蓄电池的容量约为单日使用量的5倍,则石家庄地区蓄电池容量比较合适的是_______________
A.8A·h B. 16.7A·h C. 80A·h
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【题目】一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的O点,现用一光滑的金属钩子勾住细绳,水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是( )
A. 钩子对细绳的作用力始终水平向右
B. OA段绳子的力逐渐增大
C. 钩子对细绳的作用力先减小后增大
D. 钩子对细绳的作用力不可能等于
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【题目】太阳能电池板在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池板在没有光照时(没有储存电能)的I﹣U特性。所用的器材包括:太阳能电池板,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。
(1)为了达到上述目的,实验电路应选用图甲中的图___(填“a”或“b”)。
(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图乙的I﹣U图象。由图可知,当电压小于2.00V时,太阳能电池板的电阻_____(填“很大”或“很小”):当电压为2.80V时,太阳能电池板的电阻为_____Ω
(3)当有光照射时,太阳能电池板作为电源,其路端电压与总电流的关系如图丙所示,分析该曲线可知,该电池板作为电源时的电动势为_____V。若把它与阻值为1KΩ的电阻连接构成一个闭合电路,在有光照射情况下,该电池板的效率是____%。(结果保留三位有效数字)
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【题目】如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比为1∶2,原线圈接交流电压u=10sin20πt(V).下列说法正确的有( )
A. 交流电压的周期为0.1s
B. 电压表V示数为14.1V
C. P向上滑动,电压表V示数将变小
D. P向上滑动,电流表A示数将变小
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【题目】如图所示,某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”,若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场,磁感应强度为B=0.1 T,玻璃皿的横截面的半径为a=0.05 m,电源的电动势为E=3 V,内阻r=0.1 Ω,限流电阻R0=4.9 Ω,玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9 Ω,闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5 V,则
A. 由上往下看,液体做逆时针旋转
B. 液体所受的安培力大小为 1.5×10-3N
C. 闭合开关后,液体热功率为0.81 W
D. 闭合开关10 s,液体具有的动能是3.69 J
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