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题文

图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=2.0×10-3T,在x轴上距坐标原点L=0.50m的P处为离子的入射口,在y上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以v=3.5×104m/s的速率从P处射入磁场,若粒子在y轴上距坐标原点L=0.50m的M处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为m,电量为q,不计重力。

(1)求上述粒子的比荷
(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;
(3)为了在M处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画出该矩形。

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: α粒子散射实验
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"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s .从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度 a = m/s2 .(结果保留两位有效数字)


(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表

砝码盘中砝码总重力 F ( N )
0.196
0.392
0.588
0.784
0.980
加速度 a m/s2
0.69
1.18
1.66
2.18
2.70

请根据实验数据作出 a-F 的关系图像

(3)根据提供的试验数据作出的 a-F 图线不通过原点,请说明主要原因。

一气象探测气球,在充有压强为 100atm (即 760cmHg )、温度为 270 的氦气时,体积为 350m3 。在上升至海拔 650km 高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压 360cmGg ,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为 -480 。求:
(1)氦气在停止加热前的体积;

(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

如图, ABCD 是边长为 a 的正方形。质量为 m 、电荷量为 e 的电子以大小为 v 0 的初速度沿纸面垂直于 BC 边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从 BC 边上的任意点入射,都只能从 A 点射出磁场。不计重力,求:

(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;

(2)此匀强磁场区域的最小面积。

利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端 A 吹气,棉球从另一端 B 飞出,测得玻璃管内部截面积 S ,距地面高度 h ,棉球质量 m ,开始时的静止位置与管口 B 的距离 x ,落地点 C 与管口 B 的水平距离 l 。然后多次改变 x ,测出对应的 l ,画出 l2-x 关系图线,如图(b)所示,并由此得出相应的斜率 k

(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从 B 端飞出的速度 v 0
(2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度 g ,大气压强 p 0 均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率 k 可得,管内气体压强 p
(3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的 p 与实际压强相比(填偏大、偏小)。

①在“长度的测量”实验中,调整游标卡尺两侧脚间距离,主尺和游标的位置如图所示,此时卡尺两脚间狭缝宽度为_______mm;若要狭缝宽度调到0.20mm,应使游标上除0刻度线外第_______条刻度线与主尺上表示_________mm的刻度线对齐。

②如图所示,螺旋测微器测出的金属丝的直径是__________mm.

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