【题目】如图所示,在正方形虚线框abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场,甲、乙两带电粒子以相同速度先后从ab边的中点O垂直ab边射入磁场,已知甲粒子刚好从b点离开磁场,乙粒子垂直于ad边从其中点O'离开磁场,不计两粒子的重力,则下列说法中正确的是( )
A.甲粒子带正电,乙粒子带负电
B.甲、乙两粒子比荷之比为2:1
C.甲、乙两粒子转动周期之比为2:1
D.甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比为1:2
【答案】B
【解析】
A.粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做匀速圆周运动;根据粒子从O点垂直ab边射入磁场,甲粒子从b点离开磁场,乙粒子从O'点离开磁场可得:甲粒子做顺时针圆周运动,乙粒子做逆时针圆周运动;那么由左手定则可得:甲粒子带负电,乙粒子带正电,故A错误;
B.粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用,故粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力做向心力,故有:
所以粒子比荷
设正方形虚线框的边长为L;根据粒子做匀速圆周运动,由甲粒子从O点垂直ab边射入磁场,从b点离开磁场可得:轨道半径
根据乙粒子从O点垂直ab边射入磁场,从O'点垂直于ad边离开磁场可得轨道半径
所以,甲、乙两粒子比荷之比
故B正确;
C.粒子转动周期
所以甲、乙两粒子转动周期之比
T甲:T乙=R甲:R乙=1:2
故C错误;
D.根据粒子速度方向变化可得:甲粒子转过的圆心角为180°,乙粒子转过的圆心角为90°,所以,甲、乙两粒子在磁场中运动时间之比
故D错误;
故选B。
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【题目】某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V,0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A1(量程100mA,内阻约2Ω);A2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:V1(量程5V,内阻约5kΩ );V2(量程15V,内阻约15Ω );
电源:E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).
滑动变阻器:R1(最大阻值约为100Ω),R2(最大阻值约为10Ω),
电键S,导线若干.
(1)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表_____,电压表_____,滑动变阻器_____,电源_____.(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R﹣U的图象如图2所示.由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为_____;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为_____,灯泡实际消耗的电功率为_____.
(3)根据R﹣U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的_____.
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【题目】如图所示,坐标平面第一象限内存在大小为E=3×105N/C、方向水平向左的匀强电场,在第二象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一个的带正电的粒子,以初速度v0=2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场,OA的距离x=0.15m,不计粒子的重力。求:
(1)若粒子经过y轴时的位置坐标为(0,0.4m),求该带电粒子的荷质比;
(2)在满足第一问的条件下,若要使粒子恰好不能进入第三象限,求磁感应强度B的取值(不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况)。
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【题目】为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示,甲图是限速标志(白底、红圈、黑字),表示允许行驶的最大速度是110km/h;乙图是路线指示标志,表示到泉州还有100km.上述两个数据的物理意义是
A. 80km/h是平均速度,100km是位移
B. 80km/h是平均速度,100km是路程
C. 80km/h是瞬时速度,100km是位移
D. 80km/h是瞬时速度,100km是路程
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【题目】abcd是一个用粗细均匀的电阻丝围成的正方形单匝线框,边长为L,每边电阻为R,匀强磁场与线框面垂直,如图所示,磁感应强度大小为B,线框在外力作用下以速度v向右匀速进入磁场,在进入过程中,下列说法正确的是( )
A.d端电势低于c端电势
B.dc两端电压的大小为BLv
C.ad边不受磁场力
D.线框中受到的磁场力向左,且大小为
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【题目】小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系,已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大,实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度。
实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,…。然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,…。
(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________。
A.量程0~100 mA,内阻约2 Ω
B.量程0~0.6 A,内阻可忽略
(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”,正确的操作顺序是________。
①将旋钮a由“0”旋转至“1”
②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c由“9”旋转至“0”
(3)实验记录的t和R的数据见下表
温度t(℃) | 20.0 | 40.0 | 60.0 | 80.0 | 100.0 |
阻值R(Ω) | 9.6 | 10.4 | 11.1 | 12.1 | 12.8 |
请根据表中数据,在答题卡的方格纸上作出R-t图线。
由图线求得R随t的变化关系为R=________Ω。
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【题目】如图所示,矩形金属框CDEF用两根绝缘细线悬挂于天花板上,其中CD和EF质量均为m,CF和DE重力不计,金属框处于竖直向下的匀强磁场中。现使金属框中通过图中所示的恒定电流。当系统稳定后,则( )
A.CD边将垂直纸面向里偏离至某处
B.EF边将垂直纸面向里偏离至某处
C.两根绝缘细线的拉力均大于mg
D.两根绝缘细线的拉力均等于mg
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【题目】如图所示,在的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在平面与电场线平行,其半径,一带正电荷的小滑块质量为,与水平轨道间的动摩擦因数,取,求:
(1)要小滑块能运动到圆轨道的最高点L,滑块应在水平轨道上离N点多远处释放?
(2)这样释放的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?为半圆轨道中点
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【题目】如图所示,A、B、C、D是匀强电场中的四个点,D是BC的中点A、B、C构成一直角三角形,AB=0.1m,电场线与三角形所在的平面平行,已知A点的电势为0V,B点的电势为-5V,C点的电势为15V,据此可以判断( )
A.场强方向由A指向C
B.场强大小为100V/m
C.将一带电量为q=4×10-5C的正电荷从A点移到D点,电场力做功4×10-4J
D.将一带电量为q=4×10-5C的正电荷从A点移到D点,电势能增大了2×10-4J
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