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如图所示,在坐标系的第一、四象限存在一宽度为a、垂直纸面向外的有界匀强磁场,磁感应强度的大小为B;在第三象限存在与y轴正方向成θ=60°角的匀强电场。一个粒子源能释放质量为m、电荷量为+q的粒子,粒子的初速度可以忽略。粒子源在点P)时发出的粒子恰好垂直磁场边界EF射出;将粒子源沿直线PO移动到Q点时,所发出的粒子恰好不能从EF射出。不计粒子的重力及粒子间相互作用力。求:

⑴匀强电场的电场强度;

PQ的长度;

⑶若仅将电场方向沿顺时针方向转动60º角,粒子源仍在PQ间移动并释放粒子,试判断这些粒子第一次从哪个边界射出磁场并确定射出点的纵坐标范围。


 (3)若仅将电场方向沿顺时针方向转动角,由几何关系可知,粒子源在PQ间各点释放的粒子经电场后


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


用发光二极管制成的LED灯具有发光效率高、使用寿命长等优点,在生产与生活中得到广泛应用。发光二极管具有单向导电性,正向电阻较小,反向电阻很大。某同学想借用“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的方法来研究发光二极管的伏安特性。

① 实验先判断发光二极管的正负极,该同学使用多用电表欧姆挡的“×1k”挡来测量二极管的电阻,红、黑表笔分别与二极管两脚(“长脚”和“短脚”)接触,发现指针几乎不动。调换接触脚后,指针偏转情况如图甲所示,由图可读出此时二极管的阻值为

Ω。

② 根据“测绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验电路,他设计了如图乙所示的电路测量发光二极管的正向伏安特性。则发光二极管的“长脚”应与图乙中的 (选填“a”或“b”)端连接。

③ 按图乙的电路图将图丙中的实物连线补充完整。

④ 该同学测得发光二极管的正向伏安特性曲线如图丁所示,实验时发现,当电压表示数U=0.95V时,发光二极管开始发光。那么请你判断图甲状态下发光二极管 (选填“发光”或“不发光”),并说明理由


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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是(   )

A.线框中感应电流的有效值为

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为

D.线框转一周的过程中,产生的热量为

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科目:高中物理 来源: 题型:


某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔,右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端,AB置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时,先接通电源再释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下,通过改变P的质量来改变小车A所受的外力,由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。

次数

1

2

3

4

5

F/N

0.10

0.18

0.26

0.30

0.40

a/(m·s-2

0.08

0.22

0.37

   

0.59

⑴第4次实验得到的纸带如图所示,OABCD是纸带上的五个计数点,每两个相邻点间有四个点没有画出,ABCD四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据纸带上数据计算出小车加速度a     m/s2

⑵在实验中,   ▲   (选填“需要”或“不需要”)满足重物P的质量远小于小车A的质量。

⑶根据表中数据,在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象。

⑷根据图象推测,实验操作中重要的疏漏是   ▲   

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下列说法中正确的是      

A.电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性

B.裂变物质体积小于临界体积时,链式反应不能进行

C.原子核内部一个质子转化成一个中子时,会同时释放出一个电子

D.235U的半衰期约为7亿年,随地球环境的变化,半衰期可能变短

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如图所示,a为放在赤道上随地球一起自转的物体,b为同步卫星,c为一般卫星,d为极地卫星。设bcd三卫星距地心的距离均为r,做匀速圆周运动。则下列说法正确的是

       A.abcd线速度大小相等

       B.abcd向心加速度大小相等

       C.若b卫星升到更高圆轨道上运动,则b仍可能与a物体相对静止

       D.d可能在每天的同一时刻,出现在a物体上空

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一水平匀速运动的传送带,右侧通过小圆弧连接光滑金属导轨,金属导轨与水平面成θ=30°角,传送带与导轨宽度均为L=1m。沿导轨方向距导轨顶端x1=0.7m到x2=2.4m 之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场区域abcdabcd垂直于平行导轨,磁感应强度为B = 1T。将质量均为m = 0.1kg的导体棒PQ相隔Δt=0.2s分别从传送带的左端自由释放,两导体棒与传送带间的动摩擦因数均为μ=0.1 ,两棒到达传送带右端时已与传送带共速。导体棒PQ在导轨上运动时,始终与导轨垂直且接触良好,P棒进入磁场时刚好匀速运动,Q棒穿出磁场时速度为4.85m/s。导体棒PQ的电阻均为R = 4Ω,导轨电阻不计,g=10m/s2求:

   (1)传送带运行速度v0

   (2)定性画出导体棒P的两端的电压U随时间t的变化关系(从进入磁场开始计时)?

   (3)从导体棒PQ自由释放在传送带上开始,到穿出磁场的过程中产生的总内能?

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    如图,电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PXQY相距L=0.5m,底端连接电阻R=2Ω,导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上,金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动,经过时间t1=2s通过距离x=1.5m,速度达到最大,这个过程中电压表示数U0=8.0V,电流表实数I0=0.6A,示数稳定,运动过程中金属棒始终与导轨垂直,细线始终与导轨平行且在同一平面内,电动机线圈内阻r0=0.5Ω,g=10m/s2.。求:

   (1)细线对金属棒拉力的功率P多大?

   (2)从静止开始运动的t1=2s时间内,电阻R上产生的热量QR是多大?

   (3)用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN,使金属棒保持静止状态,金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化,外力F随着时间t的变化关系式?

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如图,已知R3=4Ω,闭合电键后,安培表读数为0.75A,伏特表读数为2V,经过一段时间,一个电阻断路,安培表读数变为0.8A,伏特表读数变为3.2V,则 R1的阻值是_____Ω,电阻断路前、后电路消耗的总功率之比P1P2=______。

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