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【题目】环形对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示正、负粒子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场,调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,并在碰撞区内迎面相撞。为维持带电粒子沿环状空腔的中心线做匀速圆周运动,下列说法正确是
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A. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小
B. 对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大
C. 对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子做圆周运动的周期越大
D. 对于给定的带电粒子,粒子做圆周运动的周期与加速电压U无关
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【题目】已知干电池的电动势为
.下列说法正确的是( )
A. 用电压直接连接干电池的两极,测量得到的电压等于该电池的电动势的大小
B. 当外电路闭合时,在
内有
的电荷量通过该电池
C. 当外电路闭合时,每当
的电荷量通过干电池,则该电池就能提供
的电能
D. 当外电路闭合时,在
内该电池能提供
的电能
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【题目】如图所示,在y>0的空间中存在匀强电场,场强沿y轴负方向;在y<0的空间中,存在匀强磁场,磁场方向垂直xy平面(纸面)向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子,经过y轴上y=h处的点P1时速率为v0,方向沿x轴正方向;然后,经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场,并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力.求
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(1)电场强度的大小.
(2)粒子到达P2时速度的大小和方向.
(3)磁感应强度的大小.
(4)粒子从P1点运动到P3点所用时间.
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【题目】如图所示,足够长的U形导体框架的宽度l=0.5m,电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场方向垂直于导体框平面,一根质量m=0.2kg,有效电阻R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动,通过导体棒截面的电量共为Q=2C.求:
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(1)导体棒匀速运动的速度;
(2)导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中,导体棒的电阻产生的焦耳热.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
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【题目】半径为R的玻璃圆柱体,截面如图所示,圆心为O,在同一截面内,两束相互垂直的单色光射向圆柱面的A、B两点,其中一束沿AO方向,∠AOB=30°,若玻璃对此单色光的折射率n=
。
(1) 试作出两条光线从射入到第一次射出的光路图,并求出各折射角。(当光线射向柱面时,如有折射光线则不考虑反射光线)
(2)求两条光线经圆柱体后第一次射出的光线的交点(或延长线的交点)与A点的距离。
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【题目】如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1Ω的定值电阻,导轨电阻忽略不计.一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=.01kg,接入电路的电阻为r=0.1Ω,导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.1,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中.选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态.不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2.![]()
(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向.
(2)求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F.
(3)从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止.求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q.
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【题目】如图所示,半径R=0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与光滑水平面相切,一根轻质弹簧的右端连接着M=0.3 kg的滑块静止在平面上。质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2 m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动(g取10 m/s2)。求:
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(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度vB的大小;
(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小;
(3)弹簧的弹性势能的最大值Epm。
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【题目】如图所示,两块足够长的平行金属板A、B竖直放置,板间有一匀强电场,已知两板间的距离d=0.2m,两板间的电压U=300V。Q为A、B两板上端连线的中点,带正电的小球位于Q点正上方的P处,P、Q的高度差为h=0.05m。已知小球的质量m=6×10-6kg,电荷量q=2×10-8C,取g= 10m/s2。求:
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(1)小球从P点由静止开始下落,经过多长时间和金属板相碰;
(2)小球与金属板相碰时速度的大小。
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【题目】为测量木块与木板间的动摩擦因数,将木反倾斜,木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回,用光电门测量木块来回的速度,用刻度尺测量向上运动的最大距离,为确定木块向上运动的最大高度,让木块推动轻质卡到最高点,记录这个位置,实验装置如图甲所示.
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(1)本实验中,下列操作合理的是
A.遮光条的宽度应尽量小些 |
B.实验前将轻质卡置于光电门附近 |
C.为了实验成功,木块的倾角必须大于某一值 |
D.光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离 |
(2)用螺旋测微器测量遮光条的宽度,如图乙所示读数为 mm.
(3)改变木块的初速度,测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差,结果如下表所示,试在丙图坐标纸上作出△v2﹣x的图象,经测量木板倾角的余弦值为0.6,重力加速度取g=9.80m/s2,则木块与木板间的动摩擦因数为 (结果保留两位有效数字).
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
X/cm | 16.0 | 36.0 | 60.0 | 70.0 | 88.0 |
△v2/m2s﹣2 | 0.04 | 0.09 | 0.15 | 0.19 | 0.22 |
(4)由于轻质卡的影响,使得测量的结果 (选填“偏大”或“偏小”).
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【题目】测量电源的电动势和内阻,提供的器材如下:
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A.待测电源(电动势约为8V、内阻约为2Ω)
B.电压表V(0-3V,内阻约为3kΩ)
C.电流表A(0-1A,内阻约为1Ω)
D.电阻箱R(0-99999.9Ω)
E.滑动变阻器(0-20Ω)
F.开关、导线若干
(1)为扩大电压表的量程,现采用图甲所示电路测量电压表的 内阻Rv(该方法不计电源内阻).调节电阻箱R,使电压表 指针满偏,此时电阻箱示数为R1.再调节电阻箱R,使电压表指针指在满刻度的一半处,此时电阻箱示数为R2.则电压表内阻Rv=_______.
(2)若测得电压表内阻Rv=3010Ω,与之串联R=______Ω的电阻,将电压表的量程变为9V。
(3)为测量电源的电动势和内阻,请用笔画线代替导线,将图乙电路连接完整。
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