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(20分)電子擴(kuò)束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成.偏轉(zhuǎn)電場由加有
電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成,勻強(qiáng)磁場的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場
的右邊界相距為s,如圖甲所示.大量電子(其重力不計(jì))由靜止開始,經(jīng)加速電
場加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場.當(dāng)兩板沒有加
電壓時(shí),這些電子通過兩板之間的時(shí)間為2t0,當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為
2t0、幅值恒為U0的電壓時(shí),所有電子均從兩板間通過,進(jìn)入水平寬度為l,豎直寬
度足夠大的勻強(qiáng)磁場中,最后通過勻強(qiáng)磁場打在豎直放置的熒光屏上.問:
(1)如果電子在t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,則離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)向位移大小是多少?
(2)電子在剛穿出兩板之間的偏轉(zhuǎn)電場時(shí)最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少?
(3)要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為
多少?(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e)
甲 乙
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(18分)如圖所示,光滑水平面上有一長板車,車的上表面BC段是一長為L的水平粗糙軌道,B的右側(cè)光滑,水平軌道左側(cè)是一光滑斜面軌道,斜面軌道與水平軌道在C點(diǎn)平滑連接.車右端固定一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧,其彈性勢能為EP,一質(zhì)量為的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))緊靠彈簧,彈簧的原長小于AB。小物體與粗糙水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將輕彈簧解除鎖定,小物體被彈出后滑到水平粗糙軌道上.車的質(zhì)量為M=,斜面軌道的長度足夠長,忽略小物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過C點(diǎn)處產(chǎn)生的機(jī)械能損失,
不計(jì)空氣阻力.求:
(1)解除鎖定以后小物體獲得的最大動(dòng)能;
(2)如果小物體能滑到斜面軌道上,則小物體在斜面上能上升的最大高度為多少?
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(16分)一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑動(dòng),利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像如圖所示,求:
(1)物塊向上滑和向下滑的加速度大小、;
(2)物塊向上滑行的最大距離S;
(3)斜面的傾角θ及物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
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(12分)某學(xué)習(xí)小組為探究導(dǎo)電溶液的電阻在體積相同時(shí),電阻值與長度的關(guān)系.
選取了一根乳膠管,里面灌滿了鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽
水柱.進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
①該小組將鹽水柱作為純電阻,粗測其電阻約為幾千歐.現(xiàn)采用伏安法測鹽水柱的電阻,有如下實(shí)驗(yàn)器材供選擇:
A.直流電源:電動(dòng)勢12V,內(nèi)阻很小,額定電流為1A;
B.電流表A1:量程0~10mA,內(nèi)阻約10Ω;
C.電流表A2:量程0~600 mA,內(nèi)阻約0.5Ω;
D.電壓表V:量程0~15V,內(nèi)阻約15kΩ;
E.滑動(dòng)變阻器R1:最大阻值10Ω;
F.滑動(dòng)變阻器R2:最大阻值20kΩ;
G.開關(guān)、導(dǎo)線等
在可供選擇的器材中,應(yīng)選用的電流表是 (填“A1”或“A2”),應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是 (填“R1”或“R2”).
②該小組已經(jīng)完成部分導(dǎo)線的連接,
要求電路簡單,請你在實(shí)物接線
圖中完成余下導(dǎo)線的連接.
③握住乳膠管的兩端把它適當(dāng)?shù)鼐鶆蚶L,多次實(shí)驗(yàn)測得鹽水柱長度L、電阻R的
數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
長度L(cm) | 20.0 | 25.0 | 30.0 | 35.0 | 40.0 | 45.0 |
電阻R(kΩ) | 1.3 | 2.1 | 3.0 | 4.1 | 5.3 | 6.7 |
為了研究電阻R與長度L的關(guān)系,該小組用縱坐標(biāo)表示電阻R,作出了如圖所示的圖線,你認(rèn)為橫坐標(biāo)表示的物理量是 .
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(6分)有一游標(biāo)卡尺,主尺的最小分度是1mm,游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度.用
它測量一小球的直徑,如圖甲所示,讀數(shù)是 mm.用螺旋測微器
測量一根金屬絲的直徑,如圖乙所示的讀數(shù)是 mm.
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邊長為L的正方形金屬框在水平恒力F作用下運(yùn)動(dòng),穿過方向如圖所示的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域.磁場區(qū)域的寬度為d(d>L).已知ab邊進(jìn)入磁場時(shí),線框的加速度恰好為零.則線框進(jìn)入磁場的過程和從磁場另一側(cè)穿出的過程相比較,正確的是
A.金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反
B.金屬框所受的安培力方向相反
C.進(jìn)入磁場過程的所用的時(shí)間等于穿出磁場過程的時(shí)間
D.進(jìn)入磁場過程的發(fā)熱量少于穿出磁場過程的發(fā)熱量
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一質(zhì)點(diǎn)以坐標(biāo)原點(diǎn)為中心位置在y軸上做簡諧運(yùn)動(dòng),其振動(dòng)圖象如圖所示,振動(dòng)在介質(zhì)中產(chǎn)生的簡諧橫波沿x軸正方向傳播,波速為1m/s,從t=0時(shí)刻開始經(jīng)過0.2s后此質(zhì)點(diǎn)立即停止運(yùn)動(dòng),則再經(jīng)過0.3s時(shí)的波形圖是下圖中的
A B C D
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下列說法正確的是
A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度升高,則物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大
B.氣體的壓強(qiáng)是由氣體分子間的吸引和排斥產(chǎn)生的
C.用活塞壓縮氣缸里的氣體,對氣體做了2.0×105 J的功,若氣體向外界放出
0 .5×105J的熱量,則氣體內(nèi)能增加了1 .5×105J
D.利用淺層海水和深層海水之間的溫度差制造一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)
化為機(jī)械能是可能的
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以速度v0水平拋出一小球,如果從拋出到某時(shí)刻小球的豎直分位移與水平分位移
大小相等,以下判斷正確的是
A.此時(shí)小球的豎直分速度大小等于水平分速度大小
B.此時(shí)小球的速度大小為
C.小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
D.此時(shí)小球速度的方向與位移的方向相同
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