题目内容

【题目】足够长的光滑绝缘槽,与水平方向的夹角分别为α和β(α<β),如图所示,加垂直于纸面向里的磁场,分别将质量相等,带等量正、负电荷的小球a和b,依次从两斜面的顶端由静止释放,关于两球在槽上的运动,下列说法中不正确的是(

A.在槽上a.b两球都做匀加速直线运动,aa>ab

B.在槽上a、b两球都做变加速直线运动,但总有aa>ab

C.a、b两球沿槽运动的时间分别为tatb则ta<tb

D.a,b两球沿斜面运动的最大竖直高度分别为ha、hb,则ha<hb

【答案】B

【解析】

试题分析:a和b沿斜面下滑过程,随速度增大,洛伦兹力逐渐增大,但洛伦兹力方向都是垂直斜面向上,当,小球将不会离开斜面,沿斜面方向,只有重力沿斜面向下的分力,对 a球,加速度,对b球,则有,离开斜面之前,他们都将保持逐渐的加速度不变做匀加速直线运动,且,即,选项A对B错。当时,小球将会离开斜面,对a球,,速度,运动时间,同理,小球b在斜面运动时间,,根据,选项C对。小球a沿斜面下滑的位移,下滑的竖直高度,同理对b球,下滑的竖直高度,根据,可得,选项D对。

练习册系列答案
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【题目】如图所示,在第一象限内有沿y轴负方向的电场强度大小为E的匀强电场.在第二象限中,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,圆形区域与xy轴分别相切于AC两点.在A点正下方有一个粒子源PP可以向x轴上方各个方向射出速度大小均为v0、质量为m、电荷量为+q的带电粒子(重力不计,不计粒子间的相互作用),其中沿y轴正向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场.

(1)求匀强磁场的磁感应强度大小B.

(2)求带电粒子到达x轴时的横坐标范围和带电粒子到达x轴前运动时间的范围.

(3)如果将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向,分析带电粒子将从何处离开磁场,可以不写出过程.

【答案】(1) (2)x的范围t的范围 (3)从A点正上方的D点离开磁场

【解析】试题分析:由题设条件,从A点沿y轴正方向射出的带电粒子刚好从C点垂直于y轴进入电场,由几何关系知道它做匀速圆周运动的半径为R,再由洛仑兹力提供向心力可以求得磁感应强度的大小由于所有粒子做匀速圆周运动的半径等于磁场圆的半径,可以证明:沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时方向均沿x轴正方向进入电场,之后做类平抛运动,显然运动时间最长的带电粒子是从D点水平射出的粒子,由类平抛运动运动规律就能求出打在x轴的最远点若将第一象限的电场改为沿x轴负方向,则粒子从磁场水平射出后做匀减速直线运动至速度为零,再沿x轴负方向做匀加速直线运动进入磁场做匀速圆周运动,由于速度方向反向,则粒子所受洛仑兹力反向,最后从D点射出磁场.

(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,从A点运动到C点的过程中带电粒子的运动轨迹为个圆弧,轨迹半径r=R

,得

(2)沿不同方向进入磁场的带电粒子离开磁场时的速度大小均为v0,方向均平行于x轴,其临界状态为粒子从D点沿x轴正方向离开磁场

分析粒子从D点离开磁场的情况,粒子在磁场中运动时间为

D点平行于x轴运动至y轴的时间

在第一象限内运动过程中,粒子做类平抛运动,设运动时间为t3,则

解得

带电粒子到达x轴时的横坐标范围为

到达x轴前运动时间的范围

(3)将第一象限内的电场方向改为沿x轴负方向时,带电粒子将从A点正上方的D点离开磁场。

【点睛】本题的关键点是带电粒子做匀速圆周运动的半径恰与磁场圆的半径相等,可以证明两圆心与两交点构成菱形,所以两对边平行,从而离开磁场中速度方向水平向右.这也是磁聚焦的大原理。

型】解答
束】
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【题目】下列说法正确的是________

A.在完全失重的情况下,气体的压强为零

B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏,分子间的引力大于斥力

C.当两分子间距离大于平衡位置的间距时,分子间的距离越大,分子势能越小

D.水中气泡上浮过程中,气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小

E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

【题目】验证机械能守恒定律实验.图()是打点计时器打出的一条纸带,选取其中连续的计时点标为ABC……GHI,对BH段进行研究.

(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________

(2)用刻度尺测量距离时如图(),读出AC两点间距为________cm,B点对应的速度vB________m/s(保留三位有效数字).

(3)H点对应的速度为vH,重物下落的高度为hBH,当地重力加速度为g,为完成实验,要比较与________的大小(用字母表示).

【答案】 0.02 s 5.40 1.35

【解析】试题分析:机械能守恒定律的条件是只有重力做功,所以本实验的关键是想法减少重锤受到阻力的影响,减少措施有选取密度大的、质量大体积小的重锤;刻度尺的读数要注意进行估读,根据匀变速直线运动中时间中的速度等于该过程中的平均速度,可以求出B点瞬时速度的大小;根据功能关可知,需要比较哪些物理量.

(1)可得,纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02 s;

(2)AC两点的距离为C点的刻度值减去A点的刻度值,即AC=5.90-0.50 cm=5.40 cm,B点对应的速度为AC两点间的平均速度,则有

(3)本实验需要验证的是重物自B点至H点,重力势能的减少量与动能的增量是否相等,即比较,整理得

【点睛】正确解答实验问题的前提是明确实验原理,从实验原理出发进行分析所需实验器材、所测数据、误差分析等。

型】实验题
束】
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【题目】图(a)是测量电源电动势E和内阻r的原理图.R0=2.5Ω为定值保护电阻,电流表内阻不计,单位长度电阻r0=0.10Ω/cm的电阻丝ac标有长度刻度

请根据原理图接图(b)的实物图

闭合开关S,记录ab的长度L和电流表A的示数I;b点改变ab的长度L,测6组L和I值,并算出对应的值.写出与L、E、r、R0、r0的关系式 =_________

图(c)中“×”是已标出的实验数据,请作出L变化的图线;

根据-L图线算出电源电动势E =_____V,内阻r =_____Ω.(计算结果保留到小数点后两位)

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