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在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有...

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场,场强为E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场,电场方向竖直向上,场强满分5 manfen5.com,匀强磁场方向垂直纸面。处在第三象限的某种发射装置图中没有画出竖直向上射出一个比荷满分5 manfen5.com的带正电的微粒可视为质点,该微粒以满分5 manfen5.com的速度从-x上的A点进入第二象限,并以满分5 manfen5.com速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻,磁感应强度按图乙所示规律变化以垂直纸面向外的磁场方向为正方向,g=10 m/s2.试求:

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(1)带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度满分5 manfen5.com

(2)+x轴上有一点D,OD=OC,若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度满分5 manfen5.com及其磁场的变化周期满分5 manfen5.com为多少?

(3)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场磁感应强度满分5 manfen5.com和变化周期满分5 manfen5.com的乘积满分5 manfen5.com应满足的关系?

 

(1)、(2)、(3) 【解析】 试题分析:(1)将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向,在竖直方向上做竖直上抛运动,在水平方向上做匀加速直线运动..., 则,解得. (2)因为,所以带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动,设粒子运动圆轨道半径为R,周期为T,则,可得.使粒子从C点运动到D点,则有:. 解得:.,. (3)当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时可作如图运动情形:由图可知.即. 考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动 【名师点睛】将粒子在第二象限内的运动分解为水平方向和竖直方向,得出两个方向上的运动规律,结合运动学公式和牛顿第二定律求出带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度;若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴,要使其恰能沿x轴正方向通过D点,作出粒子的运动的轨迹图,根据洛伦兹力提供向心力,得出粒子在磁场中运动的半径大小,结合几何关系,求出磁感应度的通项表达式,再根据周期的关系求出磁场的变化周期的通项表达式.当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过y轴时,根据几何关系求出圆心角的大小,从而求出的范围,以及应满足的关系  
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考点分析:
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1.0m,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R=1.5Ω的电阻。匀强磁场大小B= 0.4T、方向与导轨平面垂直.质量为m= 0.2kg、电阻r=0.5Ω的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25已知sin 37=0.6,cos37=0.8,取g=10m/s2

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1求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

2求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压Uab为多少;

3当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少保留2位有效数字

 

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如图a,M、N、P为直角三角形的三个顶点,∠M=37°,MP中点处固定一电量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球可视为点电荷,小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x取M点处x=0的变化图像如图b所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。

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1b中表示电势能随位置变化的是哪条图线?

2求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m;

3已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q;

 

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某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.

A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆

B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ

C.定值电阻R0未知

D.滑动变阻器R,最大阻值为Rm

E.导线和开关

1根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图。

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2实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=______________用U10、U20、Rm表示

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3实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=________,总内阻r=_________用k、a、R0表示

 

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如图所示,左右边界分别为PP′、QQ′的匀强磁场的宽度为d,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。一个质量为m、电荷量大小为q的微观粒子,沿与左边界PP′成θ=45°方向以速度v0垂直射入磁场。不计粒子重力,欲使粒子不从边界QQ′射出,v0的最大值可能是

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A.满分5 manfen5.com    B.满分5 manfen5.com       C.满分5 manfen5.com   D.满分5 manfen5.com

 

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边长为L的正方形线圈A,通有逆时针方向的恒定电流I,用两根轻质绝缘细线静止地悬挂在水平长直导线MN的正下方h处,如图所示。当导线MN中无电流时,两细绳中张力均为T;当通过MN的电流为I1时,两细绳中张力均减为αT 0<α<1;而当通过MN的电流为I2时,细绳中张力恰好为零。已知长直通电导线周围磁场的磁感应强度B与到导线的距离r成反比即B=满分5 manfen5.com,k为常数。由此可知,MN中的电流方向和电流大小之比I1: I 2分别为

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A.向左,1+α       B.向右,1+α       C.向左,1-α         D.向右,1-α

 

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