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【题目】如图(甲)所示,两带等量异号电荷的平行金属板平行于x轴放置,板长为L,两板间距离为2y0,金属板的右侧宽为L的区域内存在如图(乙)所示周期性变化的磁场,磁场的左右边界与x轴垂直.现有一质量为m,带电荷量为+q的带电粒子,从y轴上的 A点以速度v0沿x轴正方向射入两板之间,飞出电场后从点(L,0)进入磁场区域,进入时速度方向与x轴夹角为30°,把粒子进入磁场的时刻做为零时刻,以垂直于纸面向里作为磁场正方向,粒子最后从x轴上(2L,0)点与x轴正方向成30°夹角飞出磁场,不计粒子重力.
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(1)求粒子在两板间运动时电场力对它所做的功;
(2)计算两板间的电势差并确定A点的位置;
(3)写出磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T应满足的表达式.
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【题目】如图所示,内径均匀的弯曲玻璃管abcdf两端开口,ab、cd段竖直,bc、df段水平,ab=100cm,bc=50cm,cd=50cm,df=60cm。在水平段df内有一长l=10cm的水银柱,水银柱左端位于d点。已知大气压p0为75cmHg且保持不变,不考虑弯管部分的体积。最初管内气体的温度为27℃.现将玻璃管a端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使a端恰好位于水银面下10cm处。
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①若缓慢升高气体的温度,求水银柱右端到达f点时气体的温度;
②若缓慢降低气体的温度,求水银柱刚好全部进入cd段时气体的温度。
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【题目】如图所示,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=0.8m,皮带以恒定速率v=3.0m/s向右匀速运动。传送带的右端处平滑连接着一个在竖直平面内、半径为R=0.4m的光滑半圆轨道PQ,两个质量均为m=0.2kg的滑块A、B置于水平导轨MN上,开始时滑块A、B之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,系统处于静止状态。现使细绳断开,弹簧伸展,滑块B脱离弹簧后滑上传送带,从右端滑出并沿半圆轨道运动到最高点Q后水平飞出,又正好落回N点。已知滑块B与传送带之间的动摩擦因数μ=5/16,取g=10m/s2。求:
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(1)滑块B到达Q点时速度的大小;
(2)滑块B在半圆轨道P处对轨道的压力;
(3)压缩的轻弹簧的弹性势能Ep
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【题目】某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻.
实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V(量程3V,内阻Rv约为10kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
滑动变阻器:R(阻值范围010Ω,额定电流2A)
定值电阻:R0=0.5Ω
(1)该同学将电流表G与定值电阻R0并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是 ____________ A。
(2)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图乙所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E= _______ V(结果保留三位有效数字),电源的内阻r= ______ Ω(结果保留两位有效数字)。
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(4)由于电压表内阻电阻对电路造成影响,本实验电路测量结果电动势E ____________ ,内阻r ______ (选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
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【题目】如图所示,a、b 灯分别标有“36V,40W”和“36V,25W”,闭合电键,调节 R ,使a 、b 都正常发光。这时断开电键后再次闭合,则下列说法中错误的是( )
A. 重新闭合瞬间,由于电感线圈对电流增大的阻碍作用, a 将慢慢亮起来,而 b 立即变亮
B. 重新闭合稳定后,两灯都正常发光, a 的额定功率大,所以较亮
C. 断开瞬间,由于电感线圈对电流减小的阻碍作用,通过 a 的电流将逐渐减小, a 渐渐变暗到熄灭
D. 断开瞬间, b 灯立刻熄灭
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【题目】如图所示,质量为M的滑块A放在一端带有滑轮的粗糙长木板上,平衡摩擦后,安装在水平桌边缘,1、2是固定在木板上的两个光电门,中心间的距离为L.滑块A上固定一宽度为d的遮光长,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录的遮光时间分别为△t1和△t2。
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用此装置验证牛顿第二定律,且认为A受到外力的合力等于B的重力,则实验必须满足的条件还有 _________________ ;实验测得的加速度为a= _______________(用上述字母表示)。用此装置研究外力做功与物体动能的改变,以A为研究对象,外力做功的表达式是W =____________________ ,动能改变量是ΔEk= __________________________
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【题目】(16分)如图所示装置由加速电场、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场处在加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板之间,匀强磁场水平宽度为l,竖直宽度足够大,处在偏转电场的右边,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加上如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,所有电子均能通过电场,穿过磁场,最后打在竖直放置的荧光屏上(已知电子的质量为m、电荷量为e)。求:
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(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,求它离开偏转电场时的侧向位移大小;
(2)通过计算说明,所有通过偏转电场的电子的偏向角(电子离开偏转电场的速度方向与进入电场速度方向的夹角)都相同。
(3)要使电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?
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【题目】环型对撞机是研究高能粒子的重要装置,如图所示,比荷相等的正、负离子由静止都经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向同时注入对撞机的高真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为B.正、负离子在环状空腔内只受洛伦兹力作用而沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,然后在碰撞区迎面相撞,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
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A. 所加的匀强磁场的方向应垂直圆环平面向里
B. 若加速电压一定,离子的比荷
越大,磁感应强度B小
C. 磁感应强度B一定时,比荷
相同的离子加速后,质量大的离子动能小
D. 对于给定的正、负离子,加速电压U越大,离子在环状空腔磁场中的运动时间越长
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【题目】一块半圆柱形玻璃砖,其横截面是半径为R的半圆,AB为半圆的直径,O为圆心,如图所示。现让一细单色光束垂直AB沿半径Oa方向射到玻璃砖上,光沿Oa方向从玻璃砖的左侧射出。若保持光的入射方向不变,将光沿Oa方向向上平移,求:(真空中的光速为c,不考虑光在玻璃砖内的多次反射)。
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①当细光束平移到距O点
的M点时,玻璃砖左侧恰好不再有光线射出,求玻璃砖对该单色光的折射率;
②当细光速平移到距O点
的N点时,出射光线与Oa延长线的交点为f,求光由N点传播到f点的时间。
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【题目】(20分)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°(sin37°=
)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为
,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求:
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(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;
(2)A在B上总的运动时间。
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