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如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<...

如图所示,在xOy平面内,0<x<2L的区域内有一方向竖直向上的匀强电场,2L<x<3L的区域内有一方向竖直向下的匀强电场,两电场强度大小相等。x>3L的区域内有一方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。某时刻,一带正电的粒子从坐标原点以沿x轴正方向的初速度v0进入电场;之后的另一时刻,一带负电粒子以同样的初速度从坐标原点进入电场。正、负粒子从电场进入磁场时速度方向与电场和磁场边界的夹角分别为60°和30°,两粒子在磁场中分别运动半周后在某点相遇。已经两粒子的重力以及两粒子之间的相互作用都可忽略不计,两粒子带电量大小相等。求:

(1)正、负粒子的质量之比m1:m2

(2)两粒子相遇的位置P点的坐标;

(3)两粒子先后进入电场的时间差。

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(1)3:1 (2)(6.5L,) (3)   【解析】 试题分析:(1)设粒子初速度为,进磁场方向与边界的夹角为θ。 ① 记,则粒子在第一个电场运动的时间为2t,在第二个电场运动的时间为t ② ③ 由①②③得 所以 (2)正粒子在电场运动的总时间为3t 第一个t的竖直位移为,第二个t的竖直位移为,由对称性,第三个t的竖直位移为,所以 结合①②得 同理 由几何关系,P点的坐标为 (3)设两粒子在磁场中运动半径为、 由几何关系 两粒子在磁场中运动时间均为半个周期 由于两粒子在电场中运动时间相同,所以进电场时间差即为磁场中相遇前的时间差 解得 考点:带电粒子在电场及磁场中的运动 【名师点睛】该题考查带电粒子在电场中的运动和带电粒子在磁场中的运动,正电荷与负电荷虽然偏转的方向相反,但是运动的规律基本相同,可以先求出通式再具体分开,也可以直接分别求出,根据自己的习惯来解答,答对就好。  
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考点分析:
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如图,物体P放在粗糙地面上,劲度系数k=250N/m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端固定在质量为m=1kg的物体P上,弹簧水平,开始t=0时弹簧为原长,P从此刻开始受到与地面成θ=37°的拉力F作用而向右做加速度a=1m/s2的匀加速运动,某时刻t=t0F=10N,弹簧弹力FT=5N,取sin37°=0.6、cos37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2。求:

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(1)t=t0P的速度;

(2)物体与地面间的动摩擦因数μ

(3)在弹簧不超过弹性限度的条件下,拉力F随时间t变化的函数关系式。

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表A1(量程0—3 mA,内阻Rg1=10Ω)

C.电流表A2(量程0—0.6 A,内阻Rg2=0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0—20Ω,10 A)

E.滑动变阻器R2(0—200Ω,1A

F.定值电阻R0(990Ω)

G.开关和导线若干

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(1)某同学设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是______图;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材名称前的字母序号),这是因为若选另一个变阻器,__________________________________

(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路,利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数),为了简化计算,该同学认为I1远远小于I2,则由图线可得电动势E=______V,内阻r=______Ω。(结果保留2位有效数字)

 

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某实验小组利用如图甲所示的实验装置测量小物块与水平面之间的动摩擦因数满分5 manfen5.com。粗糙曲面AB固定在水平面上,其与水平面相切于B点,P为光电计时器的光电门,实验时将带有遮光条的小物块m从曲面AB上的某点自由释放,小物块通过光电门P后停在水平面上某点C。已知当地重力加速度为g

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(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=________ cm;

(2)为了测量动摩擦因数,除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t,还需要测量的物理量是__________(要写出该物理量的名称和符号),动摩擦因数满分5 manfen5.com= _______(用上面的量表示)。

 

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如图甲所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,刚接触轻弹簧的瞬间速度是5m/s,接触弹簧后小球速度v和弹簧缩短的长度Δx之间关系如图乙所示,其中A为曲线的最高点。已知该小球重为3N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变。在小球向下压缩弹簧的全过程中,下列说法正确的是

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A.小球的动能先变大后变小

B.小球速度最大时受到的弹力为3N

C.小球的机械能先增大后减小

D.小球受到的最大弹力为18.3N

 

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如图所示,一带电小球自固定斜面顶端A点以速度v0水平抛出,经时间t1落在斜面上B点。现在斜面空间加上竖直向下的匀强电场,仍将小球自A点以速度v0水平抛出,经时间t2落在斜面上B点下方的C点。不计空气阻力,以下判断正确的是

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A.小球一定带正电

B.小球所受电场力可能大于重力

C.小球两次落在斜面上的速度方向相同

D.小球两次落在斜面上的速度大小相等

 

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