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如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷=106C...

如图a所示,水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场,现将一重力不计、比荷manfen5.com 满分网=106C/kg的正电荷置于电场中的O点由静止释放,经过manfen5.com 满分网×10-5s后,电荷以v=1.5×l04m/s的速度通过MN进入其上方的匀强磁场,磁场与纸面垂直,磁感应强度B按图b所示规律周期性变化(图b中磁场以垂直纸面向外为正,以电荷第一次通过MN时为t=0时刻).求:
(1)匀强电场的电场强度E
(2)图b中t=manfen5.com 满分网×10-5s时刻电荷与O点的水平距离
(3)如果在O点右方d=68cm处有一垂直于MN的足够大的挡板,求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间.(sin37°=0.60,cos37°=0.80)
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(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,根据运动学公式和牛顿第二定律结合可求出电场强度E. (2)电荷进入磁场后做匀速圆周运动,分别求出电荷在磁场中运动的半径和周期,画出轨迹,由几何关系求出t=×10-5s时刻电荷与O点的水平距离. (3)电荷在周期性变化的磁场中运动,根据周期性分析电荷到达档板前运动的完整周期数,即可求出荷沿ON运动的距离.根据电荷挡板前的运动轨迹,求出其运动时间,即得总时间. 【解析】 (1)电荷在电场中做匀加速直线运动,设其在电场中运动的时间为t1,有:     v=at1  Eq=ma 解得:E==7.2×103N/C             (2)当磁场垂直纸面向外时,电荷运动的半径:   =5cm 周期  = 当磁场垂直纸面向里时,电荷运动的半径:=3cm 周期  =    故电荷从t=0时刻开始做周期性运动,其运动轨迹如图所示. ×10-5s时刻电荷与O点的水平距离:△d=2(r1-r2)=4cm   (3)电荷从第一次通过MN开始,其运动的周期为:T= 根据电荷的运动情况可知,电荷到达档板前运动的完整周期数为15个,有: 电荷沿ON运动的距离:s=15△d=60cm   故最后8cm的距离如图所示,有:r1+r1cosα=d-s 解得:cosα=0.6   则  α=53°         故电荷运动的总时间:=3.86×10-4s 答: (1)匀强电场的电场强度E为7.2×103N/C. (2)图b中t=×10-5s时刻电荷与O点的水平距离为4cm. (3)电荷从O点出发运动到挡板所需的时间为3.86×10-4s.
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考点分析:
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如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.

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(1)某同学为研究某电学元件(最大电压不超过2.5V,最大电流不超过0.55A)的伏安特性曲线,在实验室找到了下列实验器材:
A.电压表(量程是3V,内阻是6kΩ的伏特表)
B.电流表(量程是0.6A,内阻是0.5Ω的安培表)
C.滑动变阻器(阻值范围0~5Ω,额定电流为0.6A)
D.直流电源(电动势E=3V,内阻不计)
E.开关、导线若干.
该同学设计电路并进行实验,通过实验得到如下数据(I和U分别表示电学测量仪器上的电流和电压).
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
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①请在图1的方框中画出实验电路图,电学元件用Rx表示;
②在图(a)中描出该电学元件的伏安特性曲线;
(2)某同学利用电压表和电阻箱测定一种特殊电池的电动势,该同学利用如图2所示的电路进行实验,图中R为已知阻值的定值电阻.
①用该电路测电动势与内阻,测量值和真实值的关系:E______ E,r______ r(填“>”、“<”或“=”)
②改变电阻箱阻值,取得多组数据.
为了便于用图象法求解电动势与内阻,需要建立合适的坐标系,纵坐标表示______,横坐标表示______
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某实验小组设计了如图甲所示的实验装置,通过改变重物的质量来探究滑块运动的加速度和所受拉力F的关系.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a一F图线,如图乙所示.
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(1)图线①是轨道处于______(填“水平”或“倾斜”)情况下得到的实验结果;
(2)图线①、②的倾斜程度(斜率)一样,说明了什么问题?______(填选项前的字母)
A.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是一样的
B.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是不一样的
C.滑块和位移传感器发射部分的总质量在两种情况下是否一样不能确定.
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如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电量为q1,第二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
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A.W1<W2,q1<q2
B.W1<W2,q1=q2
C.W1>W2,q1>q2
D.W1>W2,q1=q2
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A.PB<manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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