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【题目】如图甲所示,电磁炮是一种新型的兵器,其射程甚至可达数百公里,远远超过常规炮弹。它的主要原理如图乙所示,当弹体中通以强电流时,弹体在强大的磁场力作用下加速前进,最后从炮口高速射出。设两轨道间距离为0.10m,匀强磁场的磁感应强度为40T,电流2000A,轨道长度为20m,不考虑电流产生的磁场对匀强磁场强度的影响,则
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A. 若不计任何阻力,质量为20g的炮弹最终获得的速度为400m/s
B. 若不计任何阻力,磁场的磁感应强度加倍,则炮弹获得的速度也加倍
C. 若阻力大小一定,轨道长度加倍,速度变为
倍
D. 若阻力大小一定,电流加倍,速度变为
倍
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【题目】如图所示,空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域,I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场,I区域磁场向内、磁感应强度为
,II区域磁场向外,大小待定。现有一质量为
,电荷量为
的带电粒子,从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速,粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场,然后又从I区右边界成45°角射出。
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(1)求加速电场两极板间电势差
;
(2)若II区磁感应强度也是
时,则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少?
(3)为使粒子能返回I区,II区的磁感应强度
应满足什么条件?并求出粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间。
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【题目】为寻找“磁生电”现象,英国物理学家法拉第在1831年把两个线圈绕在同一个软铁环上(如图所示),一个线圈A连接电池E和开关K,另一个线圈B闭合,并在其中一段直导线正下方放置一小磁针.闭合开关K前,小磁针静止且与直导线平行.当闭合开关K后,从上往下看
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A. 小磁针沿顺时针方向偏转了一下,最终复原
B. 小磁针沿逆时针方向偏转了一下,最终复原
C. 小磁针沿顺时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态
D. 小磁针沿逆时针方向偏转了一下,并一直保持这种偏转状态
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【题目】四川省处在北纬26°03′~34°19′之间,某极地卫星通过四川最北端与最南端所在纬度线正上方所经历的时间为t,查阅到万有引力常量G及地球质量M。卫星的轨道视为圆形。根据以上信息可以求出
A. 地球的半径 B. 该卫星的角速度
C. 该卫星受到的向心力 D. 该卫星距离地面的高度
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【题目】如图所示,“L”形支架AOB水平放置,物体P位于支架的OB部分,接触面粗糙;一根轻弹簧一端固定在支架AO上,另一端与物体P相连。物体P静止时,弹簧处于压缩状态。现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度,P与支架始终保持相对静止。在转动的过程中,OB对P的
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A. 支持力增大 B. 摩擦力不变 C. 作用力增大 D. 作用力减小
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【题目】在科学研究中,可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制.在如图所示的平面坐标系xOy内,矩形区域(-3d<x<d、-
d<y<
d)外存在范围足够大的匀强磁场.一质量为m、电荷量为+q的粒子从P(0,
d)点沿y轴正方向射入磁场,当入射速度为v0时,粒子从(-2d,
d)处进入无场区,不计粒子重力.
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(1)求磁场的磁感应强度B的大小;
(2)求粒子离开P点后经多长时间第一次回到P点;
(3)若仅将入射速度变为2v0,求粒子离开P点后运动多少路程经过P点.
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【题目】如图所示,倾角为30°的足够长斜面固定于水平面上,轻滑轮的顶端与固定于竖直平面内圆环的圆心O及圆环上的P点在同一水平线上,细线一端与套在环上质量为m的小球相连,另一端跨过滑轮与质量为M的物块相连。在竖直向下拉力作用下小球静止于Q点,细线与环恰好相切,OQ、OP间成53°角。撤去拉力后球运动到P点速度恰好为零。忽略一切摩擦,重力加速度为g,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
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(1)拉力的大小F;
(2)物块和球的质量之比
;
(3)球向下运动到Q点时,细线张力T的大小。
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【题目】某实验小组用如图所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系。用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连。两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起。将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭。实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作。打点稳定后,甲将两辆小车同时释放。在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作,取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验.请回答以下问题:
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(1)下图为小车A后面的纸带,纸带上的0,1,2,3,4,5,6为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图中标注,单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz,则小车A的加速度
=_____
(结果保留两位有效数字),同样测出小车B的加速度
,若
近似等于_________,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与力成正比。
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(2)丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离
、
,也能完成实验探究,若
近似等于_________________,也可说明质量一定的情况下,物体的加速度与力成正比,理由是______________________________________。
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【题目】如图所示,相距L的两平行金属导轨位于同一水平面上,左端与一阻值为R的定值电阻相连,一质量为m、阻值为r的导体棒放在导轨上,整个装置置于磁感应强度大小为B0、方向竖直向下的匀强磁场中。导体棒在水平外力作用下以速度v沿导轨水平向右匀速滑动。滑动过程中棒始终保持与导轨垂直并接触良好,导轨的电阻可忽略,棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
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(1)棒中电流I的大小;
(2)水平外力F的大小;
(3)当棒与定值电阻间的距离为d时开始计时,保持棒速度v不变,欲使棒中无电流,求磁感应强度B随时间t变化的关系式。
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【题目】在用DIS研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,位移传感器(发射器)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中力传感器的拉力为F,保持小车(包括位移传感器发射器)的质量不变,改变重物重力重复实验若干次,得到加速度与外力的关系如图(b)所示.
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(1)小车与轨道的滑动摩擦力f=_____N.
(2)从图象中分析,小车(包括位移传感器发射器)的质量为_____kg.
(3)该实验小组为得到a与F成正比的关系,应将斜面的倾角θ调整到tanθ=_____.
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