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如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度...

如图所示,真空有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10-T,方向垂直于纸面向外,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域,电场强度E=1.5×10N/C。在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏,从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比说明: 6ec8aac122bd4f6e=1×109C/kg带正电的粒子,粒子的运动轨迹在纸面内,一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子,恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求:

(1)该粒子进入电场时的速度和粒子在磁场中的运动时间。

(2)该粒子最后打到荧光屏上,该发光点的位置坐标。

(3)求荧光屏上出现发光点的范围

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)由题意可知:粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m  (2分) 由牛顿运动定律得 Bqv=                                    (1分)      可得粒子进入电场时的速度v= (1分)  在磁场中运动的时间t1=(2分) (2)粒子在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场,如图所示, 在电场中的加速度大小a=   (1分)     粒子穿出电场时vy=at2=    (1分)      tanα=    (1分) 在磁场中y1=r=0.5m       (1分) 在电场中侧移y2=        (2分) 飞出电场后粒子做匀速直线运动y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m  (1分) 故y=y1+y2+y3=0.5m+0.1875m+0.75m=1.4375m                         (1分) 则该发光点的坐标(2 ,1.4375)                              (3)r=R,所有的带电粒子都平行于x轴射出磁场。(1分) yP’=yA+r=1.9375 m yO’=yA-r=0.9375 m   (1分) 故,P’ (2 ,1.9375)   O’ (2 ,0.9375) P’ O’之间都有发光点(1分) 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水平。另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,整个装置固定在竖直平面内,一个可视作质点的质量为m=0.1kg的小球,从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若小球从高h=0.45m处静止下滑,求小球离开平台时速度v0的大小

(2)若小球下滑后正好落在木板末端,求释放小球的高度h

(3)试推导小球下滑后第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式,并作出Ek-h图像

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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请完成以下两小题.

(1)某同学欲利用小车验证“动能定理”,他在实验室中组装了一套如图所示的装置,利用砂桶带动小车运动,砂和砂桶的总重力代表小车所受的合力,请回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①在图示状态下开始做实验,该同学的装置和操作中的主要错误是:

a                          

b                         

②实验中,测得砂和桶的总质量为m,小车的质量为M,二者应满足的关系为     

③已知打点计时器所接电源频率为50Hz,正确组装和操作后,实验中得到一条纸带如下图所示,纸带上有7个计数点A、B、C、D、E、F、G,相邻计数点间的距离如图所示,相邻计数点间有4个点未画出,则运动物体的加速度为         m/s2,打C点时小车的速度为_________m/s.(结果小数点后面保留两位小数)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

④砂和桶的总质量为m,小车的质量为M,在纸带上取两点B和F进行研究,测得这两点间的距离为L,这两点的速度分别为VB、VF,则本实验最终要验证的数学表达式为____________________( 用题中的字母表示实验中要测得的物理量)。

(2)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.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)       

B.电压表V(0~15V、内电阻大约为15kΩ)

C.电流表A(0~0.6A、内阻RA=0.1Ω)   

D.电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10Ω)

E.滑动变阻器R1(0~10Ω、10A)   

F.滑动变阻器R2(0~100Ω、1A) 

G.定值电阻R3=990Ω              

H.开关、导线若干 

①为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_____(填写“R1”或“R2”);

②请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,置于足够长斜面上的盒子闪为放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁接触,斜面光滑且固定于水平地面上.一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接,另一端与A相连.今用外力推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.弹簧的弹性势能一直减小直至为零

B.A对B做的功等于B机械能的增加量

C.弹簧弹性势能的减小量等于A和B机械能的增加量

D.A所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

 

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在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时 ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区,此时线框恰好以速度 v1做匀速直线运动;t2时ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的有:(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.t1时,线框具有加速度a=3gsinθ

B.线框两次匀速直线运动的速度v1: v2=2:1

C.从t1到t2过程中,线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量。

D.从t1到t2,有6ec8aac122bd4f6e机械能转化为电能。

 

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如图,为真空中某一点电荷Q产生的电场,a、b分别是其电场中的两点,其中a点的场强大小为Ea,方向与a、b连线成120°角;b点的场强大小为Eb,方向与a、b连线成150°角。一带负电的检验电荷q在场中由a运动到b,则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.a、b两点场强大小6ec8aac122bd4f6e

B.q在a、b两点受到的电场力大小之比6ec8aac122bd4f6e

C.a、b两点电势相比较6ec8aac122bd4f6e

D.q在a、b两点电势能相比较6ec8aac122bd4f6e

 

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