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如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面...

如图所示,在平面直角坐标系内,第一象限的等腰三角形MNP区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,y<0的区域内存在着沿y轴正方向的匀强电场.一质量为m,电荷量为q的带电粒子从电场中Q(﹣2h,﹣h)点以速度V0水平向右射出,经坐标原点O射入第一象限,最后以垂直于PN的方向射出磁场.已知MN平行于x轴,N点的坐标为(2h,2h),不计粒子的重力,求:

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(1)电场强度的大小;

(2)磁感应强度的大小B;

(3)粒子在磁场中的运动时间.

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)带电粒子在电场中做类平抛运动,由平抛运动的规律及牛顿运动定律可求得电场强度的大小; (2)由平抛运动的规律可求得粒子的合速度,由几何关系可求得带电粒子的半径,由磁场中洛仑兹力充当向心力可求得磁感应强度B; (3)由几何知识可知带电粒子在磁场中转过的圆心角,则由周期可求得运动的时间. 【解析】 (1)由几何关系可知粒子在水平电场中水平位移为2h,竖直方向的距离为h,由平抛运动规律及牛顿运动定律得: 2h=v0t h=at2 由牛顿运动定律可知: Eq=ma 联立解得:E=; 电场强度为; (2)粒子到达0点,沿+y方向的分速度 vy=at==v0; 速度与x正方向的夹角α满足tanα==45° 粒子从MP的中点垂直于MP进入磁场,垂直于NP射出磁场,粒子在磁场中的速度v=v0; 轨道半径R=h 由Bqv=m得: B=; 故磁感应强度为; (3)由题意得,带电粒子在磁场中转过的角度为45°,故运动时间t=T=•=; 粒子在磁场中的运动时间为. 【点评】带电粒子在电磁场中的运动要注意分析过程,并结合各过程中涉及到的运动规律采用合理的物理规律求解.  
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考点分析:
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如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接.现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计,求:

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(1)滑块通过C点时的速度大小;

(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;

(3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功.

 

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如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=3V、内阻r=0.5Ω的直流电源.现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直、且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

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(1)导体棒受到的安培力大小;

(2)导体棒受到的摩擦力大小.

 

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某学习小组为测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,他们在实验室找到了下列实验器材:

A.电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);

B.电流表(量程为0﹣250mA,内阻约5Ω);

C.电流表(量程为0﹣0.6A,内阻约为0.5Ω);

D.电压表(量程为0﹣3V,电阻约为3kΩ);

E.滑动变阻器(最大阻值为20Ω,额定电流1A);

F.滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A);

G.电键一个、导线若干.

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(1)实验中所用的电流表应选      ,滑动变阻器应选      (填字母代号).

(2)请在试卷答题卡的方框中画出方便操作、利于实验且尽可能精确的实验电路图.

(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示,如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V,内阻为5Ω的电源两端,小灯泡消耗的功率是      W.

 

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如图所示,游标卡尺的读数为      mm;螺旋测微器的读数为      mm.

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小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上(如图甲),在刚接触轻弹簧的瞬间(如图乙),速度是5m/s,将弹簧压缩到最短(如图丙)的整个过程中,小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点.已知该小球重为2N,弹簧在受到撞击至压缩到最短的过程中始终发生弹性形变,弹簧的弹力大小与形变成正比.下列说法正确的是(  )

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A.从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,小球的重力做功的功率先增大后减小

B.从撞击轻弹簧到它被压缩到最短的过程中,小球的机械能先增大后减小

C.小球在速度最大时受到的弹力为2N

D.从撞击轻弹簧到它被压缩至最短的过程中,弹簧被压缩时产生的最大弹力为6.1N

 

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