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如图所示,在坐标原点O处有一粒子源,能向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸...

如图所示,在坐标原点O处有一粒子源,能向四周均匀发射速度大小相等、方向都平行于纸面的带正电粒子。在O点右侧有一半径为R的圆形薄板,薄板中心O′位于x轴上,且与x轴垂直放置,薄板的两端MN与原点O正好构成等腰直角三角形。已知带电粒子的质量为m,带电量为q,速率为v,重力不计。

(1)要使y轴右侧所有运动的粒子都能打到薄板MN上,在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,则场强的最小值E0为多大?在电场强度为E0时,打到板上的粒子动能为多大?

(2)要使薄板右侧的MN连线上都有粒子打到,可在整个空间加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,则磁场的磁感应强度不能超过多少(用mvqR表示)?若满足此条件,从O点发射出的所有带电粒子中有几分之几能打在板的左边?

 

(1)E0=,Ek=;(2)磁感应强度不能超过, 【解析】(1)由题意知,要使y轴右侧所有运动粒子都能打在 MN板上,其临界条件为:沿y轴方向运动的粒子作类平抛运动,且落在M或N点。 沿y轴方向,R=vt (1分) 沿x轴方向,R=at2(1分) 加速度 a=(1分) 解得E0=(2分) 由动能定理知qE0R=Ek-(2分) 解得Ek=(1分) (2)加匀强磁场后,粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动,当轨迹以O′为圆心同时过M、N两点时,轨迹直径最小(如图所示),且等于MN,即轨迹半径r=R,(3分) 由牛顿第二定律得(2分) 解得 B=(2分) 即磁感应强度不能超过。 从O点向第四象限发射出的粒子均能打在MN板的左侧,占发射粒子总数的。(3分)  
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考点分析:
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如图所示,两个相同的木板AB置于水平地面上,质量均为m=1 kg,其中B固定不动,A可以沿地面滑动,它们相距s=1.5 m。质量为2m,大小可忽略的物块C置于A板的左端。CA    之间的动摩擦因数为μ1=0.22,AB与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力。现给C施加一个水平向右,大小为0.4 mg的水平恒力F,使其开始运动,设AB发生碰撞后立即静止,重力加速度g=10 m/s2。求要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?

 

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如图所示,用伏安法测电源电动势和内阻的实验中,在电路中接一阻值为2Ω的电阻R0, 通过改变滑动变阻器,得到几组电表的实验数据:

U(V)

1.2

1.0

0.8

0.6

I(A)

0.10

0.17

0.23

0.30

 


(1)R0的作用是____________________

(2)用作图法在坐标系内作出U-I图线;

(3)利用图线,测得电动势E=___________V,内阻r =_________ Ω。

(4)某同学测另一串联电池组的输出功率P随外电阻R变化的曲线如图所示。由所得图线可知,被测电池组电动势E________V,电池组的内阻r_______Ω。

 

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为了探究动能改变与合外力做功的关系,某同学设计了如下实验方案:

第一步:把带有定滑轮的木板(有滑轮的)一端垫起,把质量为M的滑块通过细绳跨过定滑轮与质量为m的重锤相连,重锤后连一穿过打点计时器的纸带,调整木板倾角,直到轻推滑块后,滑块沿木板向下匀速运动,如图甲所示.

第二步:保持长木板的倾角不变,将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处,取下细绳和重锤,将滑块与纸带相连,使纸带穿过打点计时器,然后接通电源,释放滑块,使之从静止开始向下加速运动,打出纸带,如图乙所示.打出的纸带如图丙所示.

请回答下列问题:

1)已知OABCDEF相邻计数点间的时间间隔为Δt,根据纸带求滑块速度,打点计时器打B点时滑块速度vB________

2)已知重锤质量为m,当地的重力加速度为g,要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块________(写出物理名称及符号,只写一个物理量),合外力对滑块做功的表达式W________

3)算出滑块运动OAOBOCODOE段合外力对滑块所做的功W以及在ABCDE各点的速度v,v2为纵轴、W为横轴建立坐标系,描点作出v2W图像,可知该图像是一条________,根据图像还可求得________

 

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如图所示,两个物体以相同大小的初速度从O点同时分别向x轴正、负方向水平抛出,它们的轨迹恰好满足抛物线方程y=,那么以下说法正确的是(某点的曲率半径可认为等于曲线上该点的瞬时速度所对应的匀速圆周运动的半径)(     )

A. 物体被抛出时的初速度为

B. 物体被抛出时的初速度为

C. O点的曲率半径为

D. O点的曲率半径为2k

 

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已知如图,光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球AB,带电量分别为-2Q与-Q。现在使它们以相同的初动能E0(对应的速度大小为v0)开始相向运动且刚好能发生接触。接触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E1E2,速度大小分别为v1和v2。有下列说法其中正确的是(     )

A. E1=E2> E0,v1=v2>v0

B. E1=E2= E0,v1=v2=v0

C. 接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点

D. 两球必将同时返回各自的出发点

 

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