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如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小...

如图所示,直角坐标系xoy位于竖直平面内,在?说明: 满分5 manfen5.comm≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B = 4.0×10-4T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场,其左边界与x轴交于P点;在x>0的区域内有电场强度大小E = 4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场,其宽度d = 2m。一质量m = 6.4×10-27kg、电荷量q =3.2×10?19C的带负电粒子从P点以速度v = 4×104m/s,沿与x轴正方向成α=60°角射入磁场,经电场偏转最终通过x轴上的Q点(图中未标出),不计粒子重力。求:

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⑴带电粒子在磁场中运动时间;

⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标;

⑶若只改变上述电场强度的大小,要求带电粒子仍能通过Q点,讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。

 

⑴  ⑵x=5m   ⑶ 【解析】 试题分析:⑴带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有               代入数据得:       轨迹如图1交y轴于C点,过P点作v的垂线交y轴于O1点, 由几何关系得为粒子运动轨迹的圆心,且圆心角为60°。  在磁场中运动时间                       代入数据得:                                 ⑵带电粒子离开磁场垂直进入电场后做类平抛运动 方法一: 粒子在电场中加速度 运动时间              沿y方向分速度    沿y方向位移           粒子出电场后又经时间t2达x轴上Q点 故Q点的坐标为        方法二: 设带电粒子离开电场时的速度偏向角为θ,如图1,则: 设Q点的横坐标为x 则:                  故x=5m。                           ⑶电场左边界的横坐标为x′。 当0<x′<3m时,如图2, 设粒子离开电场 时的速度偏向角为θ′, 则:           又:          由上两式得:     当3m≤≤5m时,如图3, 有      将y=1m及各数据代入上式得:   考点:带电粒子在组合场中的运动
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考点分析:
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如图甲所示,水平面上有两电阻不计的光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,导轨左端通过导线与阻值为2Ω的电阻R连接,右端通过导线与阻值为4Ω的小灯泡L连接。在矩形区域CDFE内有竖直向上的匀强磁场,CE长为2m,CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,在t=0时,一阻值为2Ω的金属棒在水平恒力F作用下由静止开始从AB位置沿导轨向右运动,在金属棒从AB位置运动到EF位置的过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,求:

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(1)通过小灯泡的电流大小  

(2)恒力F的大小  

(3)4s末金属棒的速度大小   

(4)金属棒的质量

 

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如甲图所示,水平光滑地面上用两颗钉子(质量忽略不计)固定停放着一辆质量为M=3kg的小车,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,半径为R=0.5m,在最低点B与水平轨道BC相切,视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=0.3m处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。

现去掉钉子(水平面依然光滑未被破坏)不固定小车,而让其左侧靠在竖直墙壁上,该物块仍从原高度处无初速下落,如乙图所示。

不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.2

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求:(1)水平轨道BC长度;

(2)小车固定时物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力;

(3)小车不固定时物块再次停在小车上时距小车B点的距离;

(4)两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比。

 

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(1)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示。由图可读出D=________________mm,d=__________mm。

说明: 满分5 manfen5.com说明: 满分5 manfen5.com        

(2)某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行。

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①实验中木板略微倾斜,这样做______

A.是为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D.可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动

②)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是    (    )    

A.橡皮筋处于原长状态              B.橡皮筋仍处于伸长状态    

C.小车在两个铁钉的连线处          D.小车已过两个铁钉的连线

(3)测量一块量程已知的电压表的内阻,器材如下:

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A.待测电压表(量程3V,内阻未知)      

B.电流表(量程3A,内阻0.01Ω) 

C.定值电阻R(阻值5kΩ,额定电流0.5A) 

D.电池组(电动势小于3V,内阻不计)

E.多用电表一块     F.开关两只    G.导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

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① 用多用电表进行粗测:多用电表电阻档有3种倍率,分别是×100Ω、×10Ω和×1Ω。该同学选择×10Ω倍率,用正确的操作方法测量时,发现指针偏转角度太小。为了较准确地进行测量,应重新选择             倍率。重新选择倍率后,刻度盘上的指针位置如图所示,那么测量结果大约是               Ω。  

②为了更准确的测出该电压表内阻的大小,该同学设计了如图甲、乙两个实验电路。你认为其中较合理的是       (填“甲”或“乙”)电路。用你选择的电路进行实验时,需要直接测量的物理量             ;用上述所测各量表示电压表内阻,其表达式应为Rv            

 

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如图 (a)所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1 m.t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如图 (b)所示,当O点第一次达到正方向最大位移的时刻,P点刚开始振动,则(  )

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A.P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反

B.当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,O质点已经通过25 cm路程

C.当波在绳中传播时,波速1m/s

D.若O质点振动加快,波的传播速度变大

 

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如图所示,50匝矩形线圈ABCD处于水平匀强磁场中,电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动,线圈中产生的感应电流通过金属滑环E、F与理想变压器原线圈相连,变压器的副线圈线接入一只“220V,60W”灯泡,且灯泡正常发光,下列说法正确的是(    )

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A.图示位置穿过线圈平面的磁通量为最小

B.线圈中产生交变电压的有效值为500V

C.变压器原、副线圈匝数之比为25︰11

D.维持线圈匀速转动输入的最小机械功率为60说明: 满分5 manfen5.comW

 

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