科目: 來源: 題型:
為減少煙塵排放對空氣的污染,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個如圖所示的靜電除塵器,該除塵器的上下底面是邊長為L=0.20m的正方形金屬板,前后面是絕緣的透明有機(jī)玻璃,左右面是高h=0.10m的通道口。使用時底面水平放置,
兩金屬板連接到U=2000V的高壓電源兩極(下板接負(fù)極),于是在兩金屬板間產(chǎn)生一個勻強(qiáng)電場(忽略邊緣效應(yīng))。均勻分布的帶電煙塵顆粒以v=10m/s的水平速度從左向右通過除塵器,已知每個顆粒帶電荷量 q=+2.0×10-17C,質(zhì)量m=1.0×10-15kg,不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力,并忽略煙塵顆粒所受重力。在閉合開關(guān)后:
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(1)求煙塵顆粒在通道內(nèi)運(yùn)動時加速度的大小和方向;
(2)求除塵過程中煙塵顆粒在豎直方向所能偏轉(zhuǎn)的最大距離;
(3)除塵效率是衡量除塵器性能的一個重要參數(shù)。除塵效率是指一段時間內(nèi)被吸附的煙塵顆粒數(shù)量與進(jìn)入除塵器煙塵顆?偭康谋戎。試求在上述情況下該除塵器的除塵效率;若用該除塵器對上述比荷的顆粒進(jìn)行除塵,試通過分析給出在保持除塵器通道大小不變的前提下,提高其除塵效率的方法。
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用描跡法畫出電場中一個平面上等勢線的原理是:利用導(dǎo)電紙中的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場。所用器材為一個低壓直流電源、開關(guān)、圓柱形金屬電極兩個、一塊平板、一張導(dǎo)電紙、一張復(fù)寫紙、一張白紙、圖釘兩個、一個DIS電壓傳感器及配套器材。
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(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,如果以A、B兩個電極的連線為x軸,以A、B連線的中垂線為y軸,每相隔相等的電壓就畫一條等勢線,那么這些等勢線在空間的分布情況是( )(多選)
A.關(guān)于x軸對稱
B.關(guān)于y軸對稱
C.等勢線之間的
距離相等,間隔均勻
D.距電極越近等勢線越密
(2)若把電源電壓提高到原來的2倍,則描繪得到的等勢線形狀與原來 (填“相同”或“不同”)
(3)若將電壓
傳感器的兩個探針放在P、Q兩點(diǎn)測得的電壓為U,再將兩個探針放在P、M兩點(diǎn)時測得的電壓為U′,則U U′(填“>”、“<”、或“=”)。
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寬闊的水平面上固定豎有高為1.5m的薄木板。在離開其水平距離1m、高1.8m處水平拋出視為質(zhì)點(diǎn)的玩具小鳥(不計(jì)空氣阻力)。若水平初速度v0=10m/s,則其做平拋運(yùn)動的時間是 s;若任意改變初速度,擊中木板的速度最小值為 m/s。(g=10m/s2)
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如圖所示,三個電阻R1、R2、R3依次標(biāo)有“12Ω,3W”、“8Ω,5W”、“6Ω,6W”,則允許接入電路的最大電壓為_______V,此時三個電阻消耗的總功率為________W。
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如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體,處在A狀態(tài)時,溫
度為tA=27℃,則在狀態(tài)B的溫度為 ℃.氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M,再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為 J.(取1atm=1.0×105Pa)
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原點(diǎn)O為兩個大小不同的同心圓的圓心.半徑為r的小圓區(qū)域I內(nèi)有方向垂直xoy平面向里的勻強(qiáng)磁場,兩圓之間的環(huán)形區(qū)域II內(nèi)也有方向垂直于xoy平面的另一勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶正電粒子從坐標(biāo)為(0,r)的A點(diǎn)沿﹣y方向射入?yún)^(qū)域I,然后從x軸上的P點(diǎn)沿+x方向射出,粒子經(jīng)過區(qū)域I
I后從Q點(diǎn)第2次射入?yún)^(qū)域I,已知OQ與+x方向成60°.角.不計(jì)粒子的重力.
(1)求區(qū)域I中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大小;
(2)求環(huán)形區(qū)域II中磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小、方向;
(3)若要使粒子約束在磁場內(nèi),求大圓半徑R的最小值;
(4)求粒子在磁場中運(yùn)動的周期T.
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一個半徑為R的圓周的軌道,O點(diǎn)為圓心,B為軌道上的一點(diǎn),OB與水平方向的夾角為37°.軌道的左側(cè)與一固定光滑平臺相連,在平臺上一輕質(zhì)彈簧左端與豎直擋板相連,彈簧原長時右端在A點(diǎn).現(xiàn)用一質(zhì)量為m的小球(與彈簧不連接)壓縮彈簧至P點(diǎn)后釋放.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.
(1)若小球恰能擊中B點(diǎn),求剛釋放小球時彈簧的彈性勢能;
(2)試通過計(jì)算判斷小球落到軌道時速度會否與圓弧垂直;
(3)改變釋放點(diǎn)的位置,求小球落到軌道時動能的最小值.
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如圖,長為L的輕桿一端連著質(zhì)量為m的小球,另一端用鉸鏈固接于水平地面上的
O點(diǎn),初始時小球靜止于地面上,邊長為L、質(zhì)量為M的正方體左側(cè)靜止于O點(diǎn)處,F(xiàn)在桿中點(diǎn)處施加一大小始終為12mg/π,方向始終垂直桿的力F,經(jīng)過一段時間后撤去F,小球恰好能到達(dá)最高點(diǎn)。忽略一切摩擦,試求:
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(1)力F所做的功;
(2)力F撤去時小球的速度;
(3)若小球運(yùn)動到最高點(diǎn)后由靜止開始向右傾倒,求桿與水平面夾角為θ時(正方體和小球還未脫離),正方體的速度大小。
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如圖,絕緣的水平面上,相隔2
L的AB兩點(diǎn)固定有兩個電量均為Q的正點(diǎn)電荷,a,O,b是AB連線上的三點(diǎn),且O為中點(diǎn),Oa=Ob=
.一質(zhì)量為m、電
量為+q的點(diǎn)電荷以初速度v0從a點(diǎn)出發(fā)沿AB連線向B運(yùn)動,在運(yùn)動過程中電荷受到大小恒定的阻力作用,當(dāng)它第一次運(yùn)動到O點(diǎn)時速度為2v0,繼續(xù)運(yùn)動到b點(diǎn)時速度剛好為零,然后返回,最后恰停在O點(diǎn).已知靜電力恒量為k.求:
(1)a點(diǎn)的場強(qiáng)大。
(2)阻力的大。
(3)aO兩點(diǎn)間的電勢差.
(4)電荷在電場中運(yùn)動的總路程.
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如圖所示,在屏蔽裝置底部中心位置O點(diǎn)放一醫(yī)用放射源,可通過細(xì)縫沿扇形區(qū)域
向外輻射速率為
的
粒子。已知屏蔽裝置寬AB=9cm、縫長AD=18cm,
粒子的質(zhì)量
,電量
。若在屏蔽裝置右側(cè)條形區(qū)域內(nèi)加一勻強(qiáng)磁場來隔離輻射,磁感應(yīng)強(qiáng)度
,方向垂直于紙面向里,整個裝置放于真空環(huán)境中。
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(1)若所有的
粒子均不能從條形磁場隔離區(qū)的右側(cè)穿出,則磁場
的寬度d至少是多少?
(2)若條形磁場的寬度d=20cm,則射出屏蔽裝置的
粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間和最短時間各是多少?(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
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