【題目】如圖,在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,正、負電子分別以相同速度沿與x軸成300角從原點垂直射入磁場,則正、負電子在磁場中運動時間之比為( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 1:3 D. 1:15
【答案】A
【解析】
帶電粒子以一定的速度垂直進入勻強磁場,在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動.粒子受到的洛倫茲力提供向心力;粒子在磁場中運動的周期僅與粒子的比荷及磁場有關(guān),而運動的時間與偏轉(zhuǎn)角有關(guān).
電子在磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力,正電子進入磁場后,在洛倫茲力作用下向上偏轉(zhuǎn),而負電子在洛倫茲力作用下向下偏轉(zhuǎn)。粒子做圓周運動的周期:,知兩個電子的周期相等。正電子從y軸上射出磁場時,根據(jù)幾何知識得知,速度與y軸的夾角為60°,則正電子速度的偏向角為θ1=120°,其軌跡對應(yīng)的圓心角也為120°,則正電子在磁場中運動時間為:。同理,知負電子以30°入射,從x軸離開磁場時,速度方向與x軸的夾角為30°,則軌跡對應(yīng)的圓心角為60°,負電子在磁場中運動時間為: ,所以正電子與負電子在磁場中運動時間之比為:t1:t2=2:1;故選A。
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【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點為d的小孔C沿垂直于電場方向進入勻強電場,此電場方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處距A點2d(AG⊥AC).不計離子重力,離子運動軌跡在紙面內(nèi).求:
(1)此離子在磁場中做圓周運動的半徑r;
(2)離子從D處運動到G處所需的時間;
(3)離子到達G處時的動能
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【題目】如圖所示,電源的電動勢為E,內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個相同的小燈泡,L是一個自感系數(shù)相當大的線圈。關(guān)于這個電路的以下說法正確的是
A. 開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi),A燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定
B. 開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi),B燈立刻亮,而后逐漸變暗,最后亮度穩(wěn)定
C. 開關(guān)由閉合到斷開瞬間,A燈閃亮一下再熄滅
D. 開關(guān)由閉合到斷開瞬間,電流自左向右通過A燈
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【題目】如圖所示電路中,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:1,原線圈所接交變電壓表達式為U=25 sin100πt(V),C為電容器,L為自感線圈,開關(guān)S斷開。則( 。
A. 交流電壓表示數(shù)為12.5V
B. 只增加交變電流的頻率,燈泡變暗
C. 只增加交變電流的頻率,電壓表讀數(shù)變大
D. 閉合開關(guān)S,待穩(wěn)定后燈泡的亮度不變
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【題目】石家莊霧霾頻發(fā),使用清潔能源可以減少霧霾,太陽能發(fā)電是一種新興的可再生清潔能源。某同學對太陽能電池板進行研究。在某光照下使用多用電表測量該太陽能電池的電動勢和內(nèi)阻。使用多用電表電壓2.5V量程,直接把紅黑表筆與電池正負極相連,測的示數(shù)如圖甲;因了解太陽能電池內(nèi)阻一般較大,所以他改用直流電流檔直接測量短路電流,先用較大量程進行“試觸”,后選擇直流10mA量程進行測量,讀數(shù)如圖乙。
(1)該電池的電動勢為________V,內(nèi)阻為_______ Ω(電阻計算保留三位有效數(shù)字);
甲 乙
(2)研究發(fā)現(xiàn)太陽能電池電動勢、電流等各項參數(shù)不穩(wěn)定,不能直接接用電器使用,市場上有“太陽能充電控制器”,可以把太陽能電池板發(fā)電通過控制器直接充入蓄電池,蓄電池可在需要的時候?qū)ν夤╇。該同學設(shè)計了一個用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān),光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化,可以近似認為,照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0:照射光較弱(如夜晚)時電阻接近于無窮大。利用光敏電阻作為傳感器,借助電磁開關(guān),可以實現(xiàn)路燈自動在白天關(guān)閉,夜晚打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖丙所示。1、2兩接線柱之間是勵磁線圈,3、4兩接線柱分別與LED燈泡和觸點A、B相連。當勵磁線圈電流大于某一值時A、B觸點自動斷開,小于這一值A、B觸點自動接合。
已知R1為光敏電阻,R2為保護電阻,勵磁控制電路及照明電路元件對應(yīng)接線柱已經(jīng)標出。請連接電路,要求LED燈泡在白天熄滅,夜晚亮起_______________。
(3)已知LED燈泡為24V, 40W;每日放電時間10小時,為保證實際情況正常使用,蓄電池容量選配時需考慮地域、天氣等綜合因素,一般蓄電池的容量約為單日使用量的5倍,則石家莊地區(qū)蓄電池容量比較合適的是_______________
A.8A·h B. 16.7A·h C. 80A·h
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【題目】一質(zhì)量為m的物體用一根足夠長細繩懸吊于天花板上的O點,現(xiàn)用一光滑的金屬鉤子勾住細繩,水平向右緩慢拉動繩子(鉤子與細繩的接觸點A始終在一條水平線上),下列說法正確的是( )
A. 鉤子對細繩的作用力始終水平向右
B. OA段繩子的力逐漸增大
C. 鉤子對細繩的作用力先減小后增大
D. 鉤子對細繩的作用力不可能等于
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【題目】太陽能電池板在有光照時,可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時,可以視為一個電學器件。某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法,探究一個太陽能電池板在沒有光照時(沒有儲存電能)的I﹣U特性。所用的器材包括:太陽能電池板,電源E,電流表A,電壓表V,滑動變阻器R,開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)為了達到上述目的,實驗電路應(yīng)選用圖甲中的圖___(填“a”或“b”)。
(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù),描點繪出了如圖乙的I﹣U圖象。由圖可知,當電壓小于2.00V時,太陽能電池板的電阻_____(填“很大”或“很小”):當電壓為2.80V時,太陽能電池板的電阻為_____Ω
(3)當有光照射時,太陽能電池板作為電源,其路端電壓與總電流的關(guān)系如圖丙所示,分析該曲線可知,該電池板作為電源時的電動勢為_____V。若把它與阻值為1KΩ的電阻連接構(gòu)成一個閉合電路,在有光照射情況下,該電池板的效率是____%。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
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【題目】如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶2,原線圈接交流電壓u=10sin20πt(V).下列說法正確的有( )
A. 交流電壓的周期為0.1s
B. 電壓表V示數(shù)為14.1V
C. P向上滑動,電壓表V示數(shù)將變小
D. P向上滑動,電流表A示數(shù)將變小
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【題目】如圖所示,某同學用玻璃皿在中心放一個圓柱形電極接電源的負極,沿邊緣放一個圓環(huán)形電極接電源的正極做“旋轉(zhuǎn)的液體的實驗”,若蹄形磁鐵兩極間正對部分的磁場視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B=0.1 T,玻璃皿的橫截面的半徑為a=0.05 m,電源的電動勢為E=3 V,內(nèi)阻r=0.1 Ω,限流電阻R0=4.9 Ω,玻璃皿中兩電極間液體的等效電阻為R=0.9 Ω,閉合開關(guān)后當液體旋轉(zhuǎn)時電壓表的示數(shù)為1.5 V,則
A. 由上往下看,液體做逆時針旋轉(zhuǎn)
B. 液體所受的安培力大小為 1.5×10-3N
C. 閉合開關(guān)后,液體熱功率為0.81 W
D. 閉合開關(guān)10 s,液體具有的動能是3.69 J
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