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在竖直平面内的直角坐标系xOy,x轴沿水平方向,如图甲所示,第二象限内有一水平向...

在竖直平面内的直角坐标系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,电场强度为,坐标系的第一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,匀强磁场方向垂直纸面,一个质量m=0.01g、带电荷量的微粒以的速度垂直x轴从A点竖直向上射入第二象限,随后又以的速度从+y轴上的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,重力加速度)。求:

(1)A点和C点的坐标值;

(2)要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴,求交变磁场的磁感应强度和变化周期的乘积应满足的关系;

(3)若在+x轴上取一点D,使OD=,在满足(2)问的条件下,要使微粒沿x正方向通过D点,求磁感应强度的最小值以及磁场的变化周期的最大值

 

(1)A点的坐标为(-1.6,0)C点的坐标为(0,0.8) (2)(3)(其中n=1,2,3……) 【解析】 试题分析:(1)在第二象限你诶,带电微粒受竖直向下的重力mg和水平向右的电场力作用, 在竖直方向上有: 在水平方向上有: 解得: 即A点的坐标为(-1.6,0)C点的坐标为(0,0.8) (2)由第一问可知:,又因为,解得,且方向相反,二力恰好平衡,所以带电微粒在第一象限内做匀速圆周运动 当交变磁场周期取最大值而微粒不再越过y轴时,其他情况均不会再越过,此时运动情景如图所示 由图可知:,即交变电场的变化周期需满足 根据向心力公式可得 根据圆周运动参量关系有: 解得 (3)要使微粒从C点运动到D点,其轨迹示意图如图所示 由于OD=,则有 根据向心力公式有 由图中几何关系有:h=R,随着磁感应强度的变化, 微粒可以重复多次上述运动到D点 所以有h=nR(其中n=1,2,3……) 解得(其中n=1,2,3……) 根据第二问求解可知,微粒做圆周运动的周期 又,解得(其中n=1,2,3……) 考点:考查了带电粒子在组合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在组合场中的运动问题,首先要运用动力学方法分析清楚粒子的运动情况,再选择合适方法处理.对于匀变速曲线运动,常常运用运动的分解法,将其分解为两个直线的合成,由牛顿第二定律和运动学公式结合求解;对于磁场中圆周运动,要正确画出轨迹,由几何知识求解半径  
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如图所示,AC为光滑竖直杆,且为虚线圆的直径,圆的半径为RABBC构成直角的L形轨道,小球与ABBC轨道间的动摩擦因数均为μABC三点正好是圆上的三点,ABAC的夹角为。如果套在AC杆上的小球自A点静止释放,分别沿ABC轨和AC直轨道运动,忽略小球滑过B处时能量损耗。求:

1)小球在AB轨道上运动的加速度a

2)小球沿ABC轨道运动到达C点时的速率;

3)若ABBCAC轨道均光滑,如果沿ABC轨道运动到达C点的时间与沿AC直导轨运动到达C点的时间之比为5:3,求的正切值。

 

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图a为某同学测量一节干电池电动势和内电阻的电路图,其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电压表的电路,请完成下列填空和作图。

(1)毫安表的内阻为150Ω,满偏电流为3mA;为定值电阻,其中=850Ω,若使用a和b接线柱,电压表量程为15V;若使用a和c接线柱,电压表的量程为________V;=_____Ω。

(2)两个电流表:(量程0.6A,内阻约0.2Ω),(量程3A,内阻约0.05Ω);

两个滑动变阻器,最大阻值分别为10Ω和500Ω,则应电流表________(填“”或“”),应选最大阻值为_______Ω的滑动变阻器。

(3)实验主要步骤如下:

①开关拨向c,将滑动变阻器R的滑片移到最______端(填左或者右),闭合开关

②多次调节滑动变阻器的滑片,记下相应的电流表的示数和毫安表的示数

③根据图b坐标系中已描的点画图像;

④由图像得电源的电动势E=_______V,内阻r=______Ω(结果保留三位有效数字)

 

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(1)某同学用自己发明的新式游标卡尺测量小钢球的直径,新式卡尺将主尺上39mm在游标卡尺上均为成20等份。如图所示,则小钢球的直径为d=________cm。

(2)某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。他们将拉力传感器固定在小车上记录小车静止时受到拉力的大小,按照下图进行实验,t=0时,小车处于如图所示的位置。

①该同学按图完成实验,请指出至少一处错误:_______________。

②若打点计时器使用的交流电频率为50Hz,计数点A、B、C、D、E每两个计数点间还有4个点未画出,则小车的加速度大小为__________。(结果保留两位有效数字)

 

 

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如图所示,虚线MN上方存在垂直纸面向里的匀强磁场,MN下方存在竖直向下的匀强磁场,两处磁感应强度大小均为。足够长的不等间距金属导轨竖直放置,导轨电阻不计。两个金属棒通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,其中光滑金属棒AB质量为m,长为L,电阻为R;金属棒CD质量为2m、长为2L、电阻为2R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。若AB棒在外力F的作用下向上做匀速运动,CD棒向下做匀速运动,下列说法正确的是

A、AB棒中电流方向从A到B

B、AB棒匀速运动的速度

C、AB杆所受拉力

D、时间t内CD棒上的焦耳热为

 

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一条绷紧的水平传送带AB以恒定速度做匀速直线运动,传送带右端的光滑水平台面与传送带上表面等高,二者间的空隙极小不会影响滑块的运动。滑块以速度向左从A点滑上传送带,在传送带上运动时动能随路程变化如图像所示,已知滑块质量m=2kg,可视为质点,重力加速度。则下列说法中正确的是

A、传送带的运行速度为

B、滑块在传送带上的运动时间为4.5s

C、若传送带运动速度增大,则滑块在传送带上运动时间一定越来越小

D、若传送带运动速度>4m/s,则滑块在传送带上的运动时间一定是4s

 

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