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一半径为R的圆筒的横截面如图所示,其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁...

一半径为R的圆筒的横截面如图所示,其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N,M、N板接在如图所示的电路中,电源内阻为r0,定值电阻阻值为R1.当滑动变阻器R连入电路的电阻为0.质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放,经N板的小孔S沿半径SO方向射入磁场中,粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,

(1)求M、N间电场强度E的大小和电源电动势E0的大小;

(2)保持M、N的距离不变,移动滑动变阻器的滑片,粒子仍从M板边缘的P处由静止释放,粒子进入圆筒与圆筒发生多次碰撞转一周后仍从S孔射出,求滑动变阻器连入电路的电阻R0应满足的关系.

 

(1)M、N间电场强度E的大小为,电源电动势E0的大小为; (2)滑动变阻器连入电路的电阻R0应满足的关系为:(n=2,3,4…) 【解析】 试题分析:(1)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运用几何关系作出圆心O′,圆半径为r, 设第一次碰撞点为A,由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出,因此SA弧所对圆心角:. 粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,由几何关系得:, 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力,由牛顿第二定律得:, 解得: 粒子在电场中加速,由动能定理得:﹣0,解得:, 由闭合电路欧姆定律得:E0==; (2)保持M、N的距离不变,移动滑动变阻器的滑片,设粒子与圆筒发生n次碰撞后仍从S孔射出, 板间电压为Un,则:,粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径:(n=2,3,4…), 极板间电压:,解得:(n=2,3,4…);    
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考点分析:
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如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=8N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4m的平台上.已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8)问:

1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?

2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?

 

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某同学利用如图(1)所示电路测定电源的电动势和内阻.实验中电表内阻对实验结果影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程,两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图(2)的U﹣I图象中的直线a、b所示.

(1)用画线代表导线,将如图(3)实物图中各元件按图(1)连接成实验电路

(2)通过分析可知,其中图(2)中图线      (填a或b)V1表示电压表示数随电流表A示数变化关系

(3)根据U﹣I图象中坐标轴所标出的数据,可求出电源的电动势E=     ,内阻r=     .(用图中给出的坐标值表示)

 

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用如图1所示的装置探究加速度与力和质量的关系,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上定滑轮的两根细线均处于水平.

实验时,一定要进行的操作是     .(填序号)

A.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数F0

B.改变砂和砂桶质量,打出几条纸带

C.用天平测出砂和砂桶的质量

D.为减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

 

以拉力传感器示数F0的二倍FF=2F0)为横坐标,以加速度a为纵坐标,画出的a﹣F图象如图2所示,则可能正确的是    

在实验中,得到一条如图3所示的纸带,取01256个计数点,15每相邻两个点间各有四个点未画出,用刻度尺测出125各点到0点的距离分别为:10.9218.2223.9628.3031.10cm),通过电磁打点计时器的交流电频率为50Hz.则小车的加速度大小为     m/s2(保留3位有效数字).

 

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如图所示,在B=0.1T的匀强磁场中有一边长为L=8cm的正方形ABCD,内有一点P,它与AD和DC的距离均为1cm,在P点有一个发射正离子的装置,能够连续不断地向纸面内的各个方向发射出速率不同的正离子,离子的质量为1.0×10﹣14kg,电荷量为1.0×10﹣5C,离子的重力不计,不考虑离子之间的相互作用,则(  )

A.速率为5×106m/s的离子在磁场中运动的半径是5cm

B.速率在5×105m/s到8×105m/s范围内的离子不可能射出正方形区域

C.速率为5×106m/s的离子在CB边上可以射出磁场的范围为距C点距离2cm(1+)cm

D.离子从CB边上射出正方形区域的最小速度为(8﹣×106m/s

 

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如图所示,在内壁光滑的圆筒内有一根长为L,劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧的一端固定在圆筒底部,另一端系着质量为m的小球,现让圆筒绕通过底部的竖直轴在水平面内从静止开始加速转动,当弹簧长度达到2L时即让圆筒保持此时的转速匀速转动,已知弹簧发生弹性形变时所具有的弹性势能Ep=kx2,其中k为弹簧的劲度系数,x为其形变量,下列对上述过程的分析正确的是(  )

A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒

B.圆筒匀速转动的角速度为

C.弹簧对小球做的功为kL2

D.圆筒对小球做的功为kL2

 

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