时间:2017-08-07 16:02:47
1、简答题 如图所示,质量为m,电荷量+q的带电粒子在左侧加速电场的作用下,以速度v0进入场强为E的偏转电场,在偏转电场的作用下偏转θ角射出.若撤去电场改用同样宽度的匀强磁场,使该离子通过该区域并使偏转角度也为θ,求
(1)加速电场的电压;
(2)所加磁场的磁感应强度为多大;
(3)粒子穿过电场和磁场的时间之比为多少.
参考答案:(1)由动能定理得,qU=12mv02
解得:U=mv022q.
(2)设电场的宽度为L,粒子在偏转电场中做类平抛运动
运动时间t=Lv0
粒子在偏转电场中的加速度a=qEm
tanθ=atv0=qELmv02? ①
粒子在磁场中做匀速圆周运动向心力,由洛伦兹力提供:qv0B=mv02R
解得R=mv0qB
由几何关系得:sinθ=LR=qBLmv0? ②
由①②联立解得B=Ecosθv0.
(3)粒子在偏转电场中运动的时间t电=Lv0? ③
粒子在磁场中运动的时间t磁=θ?mqB? ④
由②③④联立解得t电t磁=sinθθ
答:(1)加速电场的电压为mv022q.
(2)所加磁场的磁感应强度为Ecosθv0.
(3)粒子穿过电场和磁场的时间之比为t电t磁=sinθθ.
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 多用电表的电阻挡有三个倍率,分别是×1、×10、×100。用×10挡测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到______________挡。如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是______________。若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是______________Ω。
参考答案:×100,调零(或重新调零),
(或2.2K)
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 如图所示为万用表欧姆挡的内部电路,a、b为表笔插孔,下列说法中正确的是( )
A.a孔插红表笔
B.表盘刻度是均匀的
C.用×100Ω挡测量时,若指针指在0Ω附近,则应换用×1kΩ挡
D.测量“220V100W”的灯泡的电阻,会发现测量的电阻比4840Ω小
参考答案:A、由图示可知,a插孔与内置电源负极相连,则a插孔是“+”插孔,a孔应查红表笔,故A正确;
B、欧姆表刻度盘不均匀,右侧稀疏左侧密集,故B错误;
C、用×100Ω挡测量时,若指针指在0Ω附近,说明所选档位太大,应换小挡,应换用×10Ω挡,故C错误;
D、测灯泡电阻时应把灯泡从电路中断开,其温度笔灯泡正常发光时的温度低,电阻小于灯泡正常发光时的电阻,因此测量“220V100W”的灯泡的电阻,会发现测量的电阻比4840Ω小,故D正确;
故选:AD.
本题解析:
本题难度:一般
4、实验题 测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:
A 待测电压表(量程3V,内阻约3KΩ
B 电流表(量程3.4,内阻约0.01Ω) —块 ,
C定值电阻(R=3kΩ,额定电流0.5A)?—个
D 电池组(电动势略小于3V,内阻不计)一组
E 开关两只
F 导线荇干
(1) 首先,用多用电表进行粗测:多用电表电阻挡有4个倍率,分别是X1KΩ X100Ω、 x1OΩ、X1Ω。该同学选样倍率,用正确的操作方法测量,发现指针偏角太小(接近左端)为了较准确地进行测量,他又将选择幵关拨到了与x1OΩ郐近的倍率上,若这时刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果是______Ωp
(2) 为了史精确地测出此电压.表内阻,该同学设计了如图所示的牢、乙两实验电路。你认为其中较合理的是_______ (填“甲”或“乙”)电路
(3) 用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量是______________
用上述所测各物理量表示电压表内阻,其表达式应为Rv=_______
参考答案:(1) 3000?(2分)?(2)乙?(2分)?
(3)K2闭合前后电压表的读数分别为U1、U2?(2分)
?(2分)
本题解析:略
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,一“?”形绝缘导轨竖直放置,处在水平向右的匀强电场中.左边的半圆弧与水平杆AB、CD相切于A、C两点,两水平杆的高度差为2L,杆AB、CD长度均为4L,O为AD、BC连线的交点,虚线MN、PQ的位置如图,其中AM=MP=CN=NQ=L,PB=QD=2L.虚线MN左边的导轨光滑,虚线MN右边的导轨与小球之间的动摩擦因数为μ.现把一质量为m,电荷量为-q的小球穿在杆上,自N点由静止释放后,小球刚好可到达A点.已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:
(1)匀强电场的电场强度E的大小;
(2)小球到达半圆弧中点时,小球对半圆弧轨道的压力大小.
(3)若在O处固定一点电荷+Q,并将带电小球自D点以某速度向左瞬间推出,结果小球可沿杆运动到B点.求从D到B点过程中小球所受摩擦力的最大值.
参考答案:(1)小球由N到A过程,对小球列动能定理:
EqL-2mgL=0
E=2mgq
(2)小球在圆弧的中点时,由牛顿第二定律得:
N-Eq=mv2L
小球由N到圆弧的中点过程中,对小球列动能定理:
Eq(2L)-mgL=12mv2
由E=2mgq,得
N=8mg
由牛顿第三定律可知:N=N"=8mg
(3)经分析可知,小球在P点的压力最大,则:
N=mg+KQqL2
fm=μN
fm=μ(mg+KQqL2)
答:(1)匀强电场的电场强度E的大小为2mgq.
(2)小球对半圆弧轨道的压力大小为8mg.
(3)从D到B点过程中小球所受摩擦力的最大值为μ(mg+KQqL2).
本题解析:
本题难度:简单