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1、如图所示,在平面直角坐标系xOy的第一、二、四象限内有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在第一、四象限及第二象限内x=-R右侧区域有垂直于坐标平面向里的匀强磁场。从x轴上的P(-3R,0)点沿与x轴正向成45°的方向射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子刚好从磁场边界上的Q(-R,R)点沿垂直于x=-R方向进入电场和磁场的叠加场中,进入叠加场后刚好做直线运动,不计粒子的重力,求:(1)、粒子从P点射出的速度;(2)、若粒子在叠加场中运动到某位置时,撤去电场,使粒子经过磁场中的A()点,则粒子在叠加场中第一次运动到A的时间;(3)、若粒子运动到O1(0,R)点时将电场的电场强度增大为原来的2倍,此后粒子在叠加场中运动的最大速度大小及沿电场方向离O1点的最大距离。
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2、如图所示,一“
”形平板静止在光滑水平面上,其上表面粗糙,右侧为竖直弹性挡板(即物体与挡板的碰撞可视为弹性碰撞)。一物块静止于平板最左端,一小球用不可伸长的轻质细线悬挂于O点正下方,并轻靠在物块左侧,现将细线拉直到水平位置时,静止释放小球,小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞,碰撞后,物块沿着平板运动,已知细线长L=0.8m,小球质量m=1.5kg,物块、平板质量均为M=0.5kg,平板长s=1m,小球、物块均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2 , 求:
(1)、小球运动到最低点与物块碰撞前的速度大小;(2)、小球与物块碰撞后的瞬间,物块速度的大小;(3)、若物块恰好不脱离平板,求物块与平板上表面的动摩擦因数。 -
3、如图所示,一束单色光从AB中点D沿垂直于直角三棱镜AB边的方向射入棱镜,在AC边上的E点发生反射和折射,且折射光线恰好与反射光线垂直。已知∠C=60°,AC=2L,光在真空中的速度为c。求:(1)、该棱镜的折射率n;(2)、该单色光从D到E再经反射到BC所用的时间t。
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4、杨氏双缝干涉实验被誉为史上“最美”的十大物理实验之一。在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上,如图甲所示。(1)、在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置(选填“垂直”或“平行”)。(2)、双缝间距为d,毛玻璃光屏与双缝间的距离为L。从目镜中看到的干涉图样如图乙所示。使分划板的中心刻线对齐A亮条纹的中心,此时游标尺上的示数情况如图丙所示,其读数为mm。若A、B两条亮纹中央间距为x,则所测光的波长为(用所给物理量的字母表示)。(3)、若测量头中观察到的图样如图丁所示,波长的测量值真实值(填“大于”、“小于”或“等于”)。
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5、某实验小组的同学们利用单摆来测量当地的重力加速度,按如图安装好实验仪器。(1)、该小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________(填选项前的字母);A、把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时 B、测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为 C、用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏小 D、尽量选择质量大、体积小的摆球(2)、小组同学通过改变摆线的长度,获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据,做出图像如图所示,可测得当地的重力加速度________ , 结果保留三位有效数字);(3)、在实验中,有三位同学作出的图线分别如图中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值,则相对于图线a和c,下列分析正确的是(填选项前的字母)________。A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C、图线c对应的g值小于图线b对应的g值 D、图线a对应的g值大于图线b对应的g值
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6、一质量为、电量为的带电粒子以速度从轴上的A点垂直轴射入第一象限,第一象限某区域存在磁感强度大小为的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向外,粒子离开第一象限时速度方向与轴正方向夹角。如图所示(粒子仅受洛伦兹力),下列说法正确的是( )A、带电粒子带负电荷 B、带电粒子在磁场中的做圆周运动的时间为 C、如果该磁场区域是圆形,则该磁场的最小面积是 D、如果该磁场区域是矩形,则该磁场的最小面积是
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7、如图所示,半径为的圆形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为、电荷量为的带正电粒子,粒子速度大小均为。不计粒子重力以及粒子间的相互作用,所有粒子运动半径均为 , 、为互相垂直的直径,下列说法错误的是( )A、磁感应强度大小为 B、所有粒子离开磁场时速度方向都平行向下 C、经过圆心的粒子在磁场中运动的时间为 D、沿着方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
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8、电磁炮是利用电磁发射技术制成的新型武器,如图所示为电磁炮的原理结构示意图。若某水平发射轨道长6m,宽1m,发射的炮弹质量为50g,炮弹被发射时从轨道左端由静止开始加速。当电路中的电流恒为20A,轨道间匀强磁场时,不计空气及摩擦阻力。下列说法正确的是( )A、炮弹所处位置的磁场方向为竖直向上 B、炮弹的加速度大小为 C、若将电路中的电流增加为原来的两倍,则炮弹的最大速度也变为原来的两倍 D、炮弹发射过程中安培力的最大功率为
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9、如图(a)所示,时,一列简谐横波从质点(坐标原点)开始沿轴正方向传播,实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图,其中 , , 分别是平衡位置为和的两质点。图(b)为质点的振动图像,下列说法正确的是( )A、时刻的加速度为零 B、这列波的传播速度为40m/s C、到内,质点运动的路程可能为0.3m D、从到时间内,质点通过的路程是0.2m
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10、如图所示,在坐标系中,第一、二象限有沿轴负方向的匀强电场,电场强度大小为 , 第三、四象限有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为。一带正电的粒子在轴上的点,以大小为的初速度沿着与轴垂直的方向向左射出,粒子的质量为 , 带电量为 , 粒子第一次到达轴时沿着与轴正方向为的方向进入电场。不计粒子重力,对粒子的运动,以下说法正确的是( )A、粒子自开始射出至第一次到达轴时的时间间隔为 B、粒子再次与轴相交时速度最小 C、粒子运动过程中的最小速度为 D、粒子离开点后,其速度第次与初速度相同时距点的距离为
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11、如图为质谱仪原理示意图,带电粒子从小孔“飘入”加速电场(初速度忽略不计),经加速后以速度从小孔进入速度选择器并恰好沿直线通过,粒子从小孔进入磁分析器后做匀速圆周运动打在照相底片上。已知速度选择器中匀强电场的电场强度为 , 磁分析器中匀强磁场的磁感应强度为 , 在底片上留下的痕迹点到狭缝的距离为 , 忽略带电粒子的重力及相互间作用力。下列说法正确的是( )A、加速电场的极板间电势差 B、速度选择器中匀强磁场的磁感应强度为 C、带电粒子的比荷 D、若带电粒子打在上后能以原速率反弹,粒子将返回点
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12、如图所示,直角三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,边长为边长为 , 大量质量为、电荷量为、速度大小为的带负电粒子垂直边射入磁场。带电粒子在磁场中运动后只从和边射出磁场。不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用,则匀强磁场的最大磁感应强度为( )A、 B、 C、 D、
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13、如图所示,水平面上固定一倾角为的光滑斜面,斜面质量为 , 斜面上放置一根长质量为的直导线,空间中有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为 , 当给直导线通以垂直纸面向外,大小为的电流时,通电直导线恰好保持静止,下列说法正确的是(重力加速度为)( )A、通电直导线受到的安培力方向沿斜面向上 B、斜面对水平面的压力小于 C、通电直导线受到的安培力大小为 D、通电直导线的电流
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14、如图,蜂鸟可以通过快速拍打翅膀,使自己悬停在一朵花的前面。假设蜂鸟两翅膀扇动空气的总面积为 , 翅膀扇动对空气的作用力效果与翅膀用速度平推空气的效果相同。已知空气密度为 , 重力加速度大小为 , 则( )A、单位时间内翅膀拍动空气的质量为 B、单位时间内翅膀拍动空气的质量为 C、蜂鸟的质量为 D、蜂鸟的质量为
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15、回旋加速器原理如图所示,置于真空中的D形金属盒半径为 , 两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可忽略;磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直,高频交流电频率为 , 加速电压为。若A处粒子源产生质子的质量为、电荷量为 , 在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。则下列说法正确的是( )A、带电粒子在离开加速器前速度一直增大 B、带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 C、质子离开回旋加速器时的最大动能与加速电压成正比 D、该加速器加速质量为、电荷量为的粒子时,交流电频率应变为
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16、如图为磁电式电流表的结构图,其由磁体和放在磁体两极之间的线圈构成,线圈缠绕在铝框上。极靴和中间圆柱形软铁间存在磁场。当线圈中有恒定电流时,安培力带动线圈偏转,在螺旋弹簧的共同作用下最终稳定。下列说法正确的是( )A、线圈转动过程中受到的安培力方向不变 B、增加线圈匝数,可增加测量的灵敏度 C、在线圈中通入如图所示的电流,线圈将逆时针旋转 D、为了使电流表表盘的刻度均匀,极靴与圆柱间的磁场为匀强磁场
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17、下列说法正确的是( )A、根据 , 电场中某点的电场强度与成正比,与成反比 B、根据 , 磁场中某点的磁感应强度与成正比,与成反比 C、电荷在电场中一定受到电场力 D、电荷在磁场中一定受到洛伦兹力
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18、某同学设计了一种利用电磁场收集粒子的收集器。如图所示,比荷为k的带正电的粒子,由固定于M点的发射枪以不同速率射出后,沿MN方向运动,能收集各方向粒子的收集器固定在MN上方的K点,O点在MN上,且KO垂直于MN。已知MO=2KO=2b。速率为v0的粒子射出瞬间,打开电场开关,空间中立刻充满方向平行于OK向上的电场,该粒子被收集,不计粒子重力及粒子间的相互作用。(1)、求电场强度大小;(2)、关掉电场开关,速率为v0的粒子运动到O点时,打开磁场开关,空间中立刻充满方向垂直于纸面向里的匀强磁场,该粒子被收集,忽略磁场突变的影响,求磁感应强度大小;(3)、关掉电场开关,速率为3v0的粒子射出后,运动一段时间再打开磁场开关,磁场的磁感应强度与(2)相同,该粒子也能被收集。求打开磁场的那一时刻粒子的位置与O点的距离。
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19、如图所示为某快递自动分拣系统的示意图。该系统由摆轮分拣区、倾斜滑道、光滑平台和与平台等高的固定水平托盘组成。一质量mA10kg的快件A被识别后,以v02m/s的速度进入摆轮拣区;摆轮开始工作并使快件A以v11m/s的速度沿着斜面进入倾斜滑道,实现转向分流,接着滑入光滑平台,与静止在平台上的质量mB5kg快件B发生正碰,碰撞时间极短,碰后两快件沿同一直线运动直到停止。已知快件B恰好滑到水平托盘的末端,快件A、B材质相同,与倾斜滑道和水平托盘的动摩擦因数分别为μ10.25、μ20.5,倾斜滑道长度s3m,倾角θ37°,水平托盘长度l1.6m。忽略空气阻力及快件经过各连接处的能量损失,快件均视为质点。取g10m/s2 , sin37°0.6,cos37°0.8。求:(1)、摆轮对快件A所做的功;(2)、快件A在倾斜滑道上运动的时间;(3)、快件A、B停止位置之间的距离。
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20、做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。如图所示,某同学为了研究该现象,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径为r,电阻为R。匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度在时间t内从B均匀地减到零,求:(1)、时刻该等效单匝线圈中的感应电动势;(2)、时间t内该等效单匝线圈中产生的热量。