【题目】如图所示,半径r=0.06m的半圆形无场区的圆心在坐标原点O处,半径R=0.1m,磁感应强度大小B=0.075T的圆形有界磁场区的圆心坐标为(0,0.08m),平行金属板MN的极板长L=0.3m、间距d=0.1m,极板间所加电压U=6.4x102V,其中N极板收集到的粒子全部中和吸收。一位于O处的粒子源向第一、二象限均匀地发射速度为v的带正电粒子,经圆形磁场偏转后,从第一象限出射的粒子速度方向均沿x轴正方向,已知粒子在磁场中的运动半径R0=0.08m,若粒子重力不计、比荷=108C/kg、不计粒子间的相互作用力及电场的边缘效应。sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求粒子的发射速度v的大小;
(2)若粒子在O点入射方向与x轴负方向夹角为37°,求它打出磁场时的坐标:
(3)N板收集到的粒子占所有发射粒子的比例η。
【答案】(1)6×105m/s;(2)(0,0.18m);(3)29%
【解析】
(1)由洛伦兹力充当向心力,即qvB=m
可得:v=6×105m/s;
(2)若粒子在O点入射方向与x轴负方向夹角为37°,作出速度方向的垂线与y轴交于一点Q,根据几何关系可得PQ==0.08m,即Q为轨迹圆心的位置;
Q到圆上y轴最高点的距离为0.18m-=0.08m,故粒子刚好从圆上y轴最高点离开;
故它打出磁场时的坐标为(0,0.18m);
(3)如上图所示,令恰能从下极板右端出射的粒子坐标为y,由带电粒子在电场中偏转的规律得:
y=at2…①
a==
…②
t=…③
由①②③解得:y=0.08m
设此粒子射入时与x轴的夹角为α,则由几何知识得:y=rsinα+R0-R0cosα
可知tanα=,即α=53°
比例η=×100%=29%
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【题目】如图,螺线管导线的两端与两平行金属板相连接,一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。线圈置于方向竖直向上的均匀增大的磁场中,现将s闭合,当磁场发生变化时小球将偏转。若磁场发生了两次变化,且第一次比第二次变化快,第一次小球的最大偏角为;第二次小球的最大偏角为
,则关于小球的偏转位置和两次偏转角大小的说法正确的( )
A. 偏向B板,θ1>θ2
B. 偏向B板,θ1<θ2
C. 偏向A板,θ1>θ2
D. 偏向A板,θ1<θ2
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【题目】如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器。升压变压器T1 的原、副线圈匝数之比为n1∶n2 = 1∶10,在T1 的原线圈两端接入一正弦交流电,输电线的总电阻为2 r = 2 Ω,降压变压器T2 的原、副线圈匝数之比为 ,若T2 的“用电设备”两端的电压为U4 = 200 V 且“用电设备”消耗的电功率为10 kW,不考虑其它因素的影响,则
A. T1 的副线圈两端电压的最大值为2010V
B. T2 的原线圈两端的电压为2000V
C. 输电线上损失的电功率为50 W
D. T1 的原线圈输入的电功率为10.1 kW
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【题目】如图所示是两个分子间的引力和斥力的合力F与两分子间的距离r的关系曲线,曲线与横轴的交点的横坐标为r0.若取两分子相距无穷远时分子势能为零,现有两个静止的相距较远的分子,假设只在分子力作用下相互接近,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 整个运动过程中分子势能和动能之和不变
B. 在时,分子动能最大
C. 在时,分子的加速度一直在增大
D. 在的过程中,F做正功,势能减小,分子动能增加
E. 在的过程中,F做负功,势能减小,分子动能也减小
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【题目】某同学为了探究物体的质量不变时,加速度跟合外力的关系。将力传感器固定在小车上,然后把绳的一端固定在传感器挂钩上,用来测量绳对小车的拉力,根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a-F图象。由于疏忽,实验者忘记了平衡摩擦力,将带滑轮的长木板固定在水平的桌面上了。
(1)实验中是否需要钩码的质最远小于小车和传感器的总质量:______(填“是“或“否”)
(2)由图象求出小车和传感器受到的摩擦阻力为______N,总质量为______kg
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【题目】某同学采用如图甲所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验。
(1)除了图甲装置中的器材之外,还必须从图乙中选取实验器材,其名称是___________;
(2)指出图甲装置中不合理的地方(一处)___________;
(3)小明同学通过正确实验操作得到了如图丙的一条纸带,读出计数点0、4两点间的距离为___________cm;
(4)已知打点计时器的电源频率为50Hz,计算得出打下计数点5时纸带速度的大小为___________m/s(保留2位有效数字)。
(5)在实际的测量中,重物减少的重力势能通常会___________(选填“略大于”、“等于”或 “略小于”)增加的动能,这样产生的误差属于___________(选填“系统误差”或“偶然误差”)
(6)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒。在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图象,并做如下判断:若图象是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒。
请你分析论证该同学的判断依据是否正确___________(选填“正确”或“不正确”),并说明原因___________。
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【题目】一列横波在x轴上传播着,在t1=0实线和t2=0.005s时虚线的波形曲线如图所示.
(1)由图中读出波的振幅和波长
.(2)设周期大于(t2-t1),如果波向右传,波速多大?如果波向左传,波速又多大?
(3)设周期小于(t2-t1).并且波速为6000m/s,求波的传播方向.
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【题目】有关对热学的基础知识理解正确的是( )
A. 布朗运动是液体分子的运动,它说明了液体分子在永不停息地做无规则运动
B. 物体的温度越高,分子运动速率越大
C. 不违背能量守恒定律的实验构想也不一定能够实现
D. 晶体和非晶体在适当条件下是可以相互转化的
E. 用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105J,若空气向外界放出1.5×105J的热量,则空气内能增加5×104J
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【题目】图为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃在电场中通过某种机制带电,在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,以达到除尘目的。下列表述正确的是
A. 到达集尘极的尘埃带正电荷
B. 电场方向由集尘极指向放电极
C. 带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D. 同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
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