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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xoyx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E2=E1,匀强磁场方向垂直纸面.处在第三象限的发射装置(图中未画出)竖直向上射出一个比荷=102C/kg的带正电的粒子(可视为质点),该粒子以v0=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限,并以v1=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.取粒子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:

1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1

2)+x轴上有一点DOD=OC,若带电粒子在通过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B0及其磁场的变化周期T0

3)要使带电粒子通过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B0和变化周期T0的乘积应满足的关系.

 

(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.则有 , ,, (2),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: , , (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 得 考点:考查了带电粒子在电磁场中的运动 【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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考点分析:
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如图所示,水平轨道与竖直平面内半径R=0.4m的光滑圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向.质量mP=1kg的物块P(可视为质点)在水平推力F=22N的作用下,从A点由静止开始运动,到达AB中点时撤去F,物块P运动到B点与一静止于此处质量mQ=3kg的物块Q(可视为质点)发生正碰(以后PQ不再相碰).已知AB之间的距离s=0.8m,碰后瞬间Q对轨道的压力大小FN=60N,物块P与水平轨道间的滑动摩擦因数0.1,g=10m/s2.求:

(1)物块P刚到达B点时的速度大小;

(2)物块P碰后的运动时间。

 

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某同学为了测量电流表A1的内阻精确值,有如下器材:

电流表A1(量程300 mA,内阻约为5Ω);

电流表A2(量程600 mA,内阻约为2Ω);

电压表V(量程15 V,内阻约为15 kΩ);

滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为1 A);

滑动变阻器R2(0~50Ω,额定电流为0.01A);

电源E(电动势3 V,内阻较小);

定值电阻R0 (5Ω); 

单刀单掷开关一个、导线若干。

(1) 要求待测电流表A1的示数从零开始变化,且多测几组数据,尽可能的减少误差,以上给定的器材中滑动变阻器应选 _________(填所选仪器的字母代号)。在答题卡的方框内画出测量用的电路原理图,并在图中标出所用仪器的字母代号。

(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1,则它的表达式为r1=______________;上式中各符号的物理意义是__________________________________________________

 

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如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,小钢球在A点被松开,自由下落通过下方的一个光电门B,与B相连的毫秒计时器(图中未画出)记录小钢球通过光电门所用时间,用刻度尺测出AB之间的距离

(1)用如图乙所示游标卡尺测小球直径,该游标卡尺的精确度为_______mm,若测得小球直径d=0.800cm,某次小球通过光电门的时间t=5ms ,则该次小球通过光电门B的瞬时速度大小为 v=_________m/s(本空计算结果保留三位有效数字).

(2)小球下落过程的加速度大小的计算式 a=_______________(用d、t、h表示).

 

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如图甲所示,正方形金属线框abcd位于竖直平面内,其质量为m,电阻为R。在线框的下方有一匀强磁场,MNM′N′是磁场的水平边界,并与bc边平行,磁场方向垂直于纸面向外。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落,图乙是线圈由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象图象中字母均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是 (     )

  

A. 金属线框的边长为

B. 磁场的磁感应强度为

C. 金属线框完全进入磁场后感应电流沿adcba方向

D. 金属线框在0t4的时间内所产生的热量为

 

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如图甲所示,一光滑绝缘细杆竖直放置,距细杆右侧dA点处有一固定的正电荷,细杆上套有一带电小环,设小环与点电荷的竖直高度差为h,将小环无初速度地从h高处释放后,在下落至h=0的O点的过程中,其动能Ekh的变化曲线如图乙所示,则(     )

A. 小环可能带负电

B. 小环最终将做以O点为中心的往复运动

C. h高处下落至O点的过程中,小环经历了加速、减速、再加速三个阶段

D. h高处下落至O点的过程中,小环电势能增大

 

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