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光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈,有一带电小球,质量m=1×10-9kg,...

光滑绝缘水平面上固定一个光滑绝缘的斜劈,有一带电小球,质量m=1×10-9kg,电荷量q=-6.28×108C,小球紧靠在斜劈表面上,如图甲所示.空间充满相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场方向竖直向下,磁感应强度大小为B=0.1T,电场沿水平方向且与斜劈底边垂直,电场强度大小按图乙所示规律变化,规定图示电场强度的方向为正方向.小球从t=0时刻由静止开始沿D→A方向滑动.已知sinθ=0.1045,cosθ=0.9945(算中取π=3.14,sinθ=0.1,cosθ=1).求
(1)第1秒末粒子的速度大小
(2)第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离
(3)第3秒内粒子能否离开斜劈?若能离开,离开时的速度多大?若不能离开,第3秒末的速度多大?
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(1)先假设不能离开斜边,受力分析,平行斜面方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求解出1s末速度; (2)第2秒内电场力为零,粒子做匀速圆周运动,画出运动轨迹,根据洛伦兹力提供向心力列式求解; (3)圆周运动的周期为1s,故2s末刚好回到斜面,求解出离开斜边需要的速度,以及达到这个速度需要的时间进行判断. 【解析】 (1)设第1秒末离开斜面,第1秒末的速度为 此时电场力在垂直斜面方向的分力为 qEcosθ=6.28×10-7N 粒子受磁场力为N 磁场力小于电场力在垂直斜面方向上的分力,粒子没有离开斜面  则第1秒末粒子的速度为62.8m/s. (2)第2秒内电场力为零,粒子做匀速圆周运动,其周期为 粒子离开斜面的最大距离L=2r=20m (3)设粒子离开斜面的速度为v2 qv2B=qEcosθ v2=100m/s 在斜面上运动的时间 说明粒子在第3秒内离开斜面         答:(1)第1秒末粒子的速度大小为62.8m/s; (2)第2秒内粒子离开斜边AD的最大距离20m; (3)第3秒内粒子能离开斜劈;离开时的速度为100m/s.
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考点分析:
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如图所示,竖直放置的光滑半圆形轨道与光滑水平面AB相切于B点,半圆形轨道的最高点为C.轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端有一质量为0.1kg的小球(小球与弹簧不相连).用力将小球向左推,小球将弹簧压缩一定量时用细绳固定住.此时弹簧的弹性势能为4.05J.烧断细绳,弹簧将小球弹出.取g=10m/s2,求
(1)欲使小球能通过最高点C,则半圈形轨道的半径最大为多少?
(2)欲使小球通过最高点C后落到水平面上的水平距离最大,则半圆形轨道的半径为多大?落点至B点的最大距离为多少?

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(1)某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化的关系.将打点计时器固定在铁架台上,让重锤带着纸带由静止自由下落,打点计时器在纸带上打下系列  的点.实验中挑选出一条点迹清晰的纸带如图所示,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,用直尺量得AB=2.1mm、BC=5.9mm、CD=9.8mm、DE=13.7mm、EF=17.5mm.
当地重力加速度为g=9.80m/s2.用天平称出重锤的质量是m=1.OOkg.则纸带上面B点到E点所对应的过程中,重力对重锤所做的功为W=______J;重锤动能的变化量△EK=______J;根据以上计算所得到的实验结论是______(计算结果均保留三位有效数字)
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(2)为了测量电阻Rx的阻值,实验室备有下列器材:
A.待测电阻Rx,阻值约为200Ω
B.直流电源,电动势约为3V,内电阻约为0.5Ω
C.电流表A1,量程1OmA,内阻r=80Ω
D.电流表A2,量程20mA,内阻约为30Ω
E.定值电阻R=100Ω
F.滑动变阻器R,最大阻值为20Ω,额定电流1.0A
G.单刀单掷开关一个,导线若干
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①为尽量准确地测出Rx的阻值,甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路.如图所示,你认为正确的是______.(填“甲”、“乙”或“丙”).
②开始实验时,在合上开关S前.滑动变阻器的滑动触头应置于.端(填“a”或“b”).
③按所选的电路进行测量,读出电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.推导出计算Rx的表达式为Rx=______
1
(R
 
+r
 
1
)
I
 
2
-I
 
1
 
 
 
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manfen5.com 满分网一质量为m的滑块以初速度v自固定在地面上的粗糙斜面的底端开始冲上斜面,到达某一高度后又自动返回至斜面底端,图中分别给出了在整个运动过程中滑块的速度v、加速度a、动能EK及重力势能EP随时间t的变化关系图线,则其中可能正确的是( )(规定斜面底端所在水平面为参考平面)
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DIS是由传感器、数据采集器、计算机组成的信息采集处理系统.某课外实验小组利用DIS系统研究电梯的运动规律,他们在电梯内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,传感器的测量挂钩向下,在挂钩上悬挂一个质量为1.0kg的钩码.在电梯由静止开始上升的过程中,计算机屏上显示如图所示的图象,则(g取10m/s2)( )
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A.t1到t2时间内,电梯匀速上升
B.t2到t3时间内,电梯处于静止状态
C.t3到t4时间内,电梯处于超重状态
D.t1到t2时间内,电梯的加速度大小为5m/s2
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如图所示,匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B.矩形闭合线圈abcd位于纸面内,线圈面积为S,匝数为N,线圈导线的总电阻为R.轴O1O2在线圈平面内,位于ad中点且与ad垂直.当线圈从图示位置开始以恒定的角速度ω绕O1O2轴转动时,规定顺时针电流方向为正.则( )
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A.线圈中电流的最大值为manfen5.com 满分网ω
B.线圈中电流的瞬时值表达式为i=manfen5.com 满分网ωsinωt
C.线圈中电流的有效值为I=manfen5.com 满分网ω
D.线圈产生的电功率为P=manfen5.com 满分网ω2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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