【題目】如圖所示,理想邊界為等腰直角三角形OAE區域內有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場,等腰直角三角形的直角邊長度為L.從O點向垂直于磁場區域沿各個方向均勻的同時射入速率為υ的相同帶電粒子,不計粒子之間的相互作用和重力的影響,已知沿OE方向射入的粒子從AE邊的中點射出,求;
(1)粒子的比荷;
(2)當粒子從C點射出時,已射出磁場的粒子數與還在磁場中運動的粒子數之比.
【答案】(1)(2)1:1
【解析】
(1)設粒子的質量為m,電荷量為q.由左手定則知粒子帶正電,畫出粒子運動的軌跡如圖所示.沿OE射入的粒子從C點射出,由幾何知識得該粒子做圓周運動的圓弧對應的圓心角為90°,其軌跡圓半徑
由
可得
(2)在磁場中運動時間相同的粒子,其軌跡圓弧長及對應的弧長相等.將弦OC逆時針旋轉當C點轉到與OA邊上的D點重合時,即從D點射出的粒子在磁場中運動的時間與從C點射出的粒子在磁場中運動的時間相等.由幾何知識得從D點射出磁場的粒子的入射速度方向沿OC方向,其入射速度與OD的夾角應為45°當粒子從C、D同時射出磁場時,入射速度方向在OE與OC45°范圍內的粒子此時都還在磁場中.由于所有粒子入射速度方向在90°范圍內,故此時已射出磁場的粒子數與還在磁場中運動的粒子數之比為1:1.
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【題目】如圖甲所示,光滑斜面OA與傾斜傳送帶AB在A點相接,且OAB在一條直線上,與水平面夾角a=37°,輕質彈賃下端固定在O點,上端可自由伸長到A點.在A點放一個物體,在力F的作用下向下緩慢壓縮彈簧到C點,該過程中力F隨壓縮距離x的變化如圖乙所示。已知物體與傳送帶間動牌擦因數μ=0.5,傳送帶AB部分長為5m,順時針轉動,速度v=4m/s,重力加速度g取l0m/s2.(sin37°=0.6,cos37°=0.8) 求:
(1)物體的質量m;
(2)彈簧從A點被壓縮到C點過程中力F所做的功W;
(3)若在C點撤去力F,物體被彈回并滑上傳送帶,同物體在傳送帶上最遠能到何處?
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【題目】如圖所示,質量為m的小球在半徑為R的數值軌道內運動,若小球從最低點算起運動一圈又回到最低點的過程中,兩次在最低點時軌道對小球的彈力大小分別為10mg和6mg。設小球在該過程中克服摩擦力做的功為W,經過最高點時筒壁對小球的彈力大小為F,已知小球與圓軌道間動摩擦因數處處相等,則( )
A.W=2mgRB.W=mgR
C.0<F<2mgD.2mg<F<3mg
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【題目】我國將在2018年12月發射“嫦娥四號”月球探測器.探測器到達月球上空要經過多次變軌,最終降落到月球表面上.如圖所示,軌道I為圓形軌道,其半徑為R;軌道Ⅱ為橢圓軌道,半長軸為a,半短軸為b.把探測器與月球中心的連線掃過的面積與其所用時間的比值定義為“面積速率”,已知橢圓的面積S=.則以下說法判斷正確的是( )
A.探測器在圓軌道Ⅰ上P點的向心加速度大于在橢圓軌道Ⅱ上P點的向心加速度
B.探測器在P點瞬間加速后才能由軌道Ⅰ轉移到軌道Ⅱ上運動
C.探測器在軌道I和軌道Ⅱ上的面積速率之比是
D.探測器在軌道I和軌道Ⅱ上的面積速率之比是
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【題目】氦原子被電離出一個核外電子,形成類氫結構的氦離子。已知基態的氦離子能量為E1=-54.4eV,氦離子能級的示意圖如圖所示。在具有下列能量的粒子中,能被基態氦離子吸收而發生躍遷的是( )
A.54.4eV(光子)B.50.4eV(光子)
C.48.4eV(電子)D.42.8eV(電子)
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【題目】對一定質量的氣體,在等溫條件下得出體積V與壓強p的數據如下表:
V/m3 | 1.00 | 0.50 | 0.40 | 0.25 | 0.20 |
p/×105Pa | 1.45 | 3.10 | 3.95 | 5.98 | 7.70 |
(1)根據所給數據在坐標紙上(如圖所示)畫出圖線_______,由畫出的圖線可得結論是___________________;
(2)該圖線斜率大小和溫度的關系是_________________。
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【題目】假設宇宙中有兩顆相距無限遠的行星A和B,半徑分別為RA和RB,這兩顆行星周圍衛星的軌道半徑的三次方(r3)與運行周期的平方(T2)的關系如圖所示,T0為衛星環繞行星表面運行的周期,則( )
A.行星A的質量大于行星B的質量
B.行星A的密度小于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度小于行星B的第一宇宙速度
D.當兩行星的衛星軌道半徑相同時,行星A的衛星向心加速度小于行星B的衛星向心加速度
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【題目】某活動小組利用圖示裝置驗證機械能守恒定律.鋼球自由下落過程中,先后通過光電門1、2,計時裝置測出鋼球通過1、2的時間分別為、
,用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球通過光電門的瞬時速度,測出兩光電門間的距離為
,當地的重力加速度為
.
(1)用20分度的游標卡尺測量鋼球的直徑,讀數如圖所示,鋼球直徑
.
(2)要驗證鋼球經過兩個光電門的過程中機械能守恒,則需要驗證的等式為 (用、
、
、D和
表示).
(3)用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,由此產生的誤差 (填“能”或“不能”)通過增加實驗次數減小.
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【題目】(1)如圖甲是簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池;R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻,R6是可變電阻;表頭的滿偏電流為500μA,內阻Rg=200Ω,R1=20Ω,R2=180Ω。虛線方框內為換擋開關,A端和B端分別與兩表筆相連。A端與___(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。該多用電表5個擋位為直流電壓50V擋和500V擋,直流電流1mA擋和10mA擋,歐姆×1Ω擋。B接___(填“1”或“2”)為10mA擋,R4=___kΩ。若電源電動勢為1.5V,內阻忽略不計,R3=400Ω,則歐姆擋中值電阻為___Ω。
(2)如圖乙,如果用歐姆檔來測電阻,當用100Ω擋測量時,若指針指在
刻線附近,則應換用___(填“
1”、“
10”或“
1k”)擋,換擋之后應先將紅、黑表筆短接,調節部件___(填“S”或“T”),進行___(填“歐姆調零”或“機械調零”),使指針對準電阻的“0”刻線,再將待測電阻接入紅黑表筆之間。
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