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如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的...

如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,沿直线通过圆形磁场区域,然后恰好从极板边缘飞出,在极板间运动的总时间为t0。若仅撤去磁场,质子仍从O1点以相同速度射入,经满分5 manfen5.com时间打到极板上。

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(1)求两极板间电压U;

(2)若两极板不带电,保持磁场不变,质子仍沿中心线O1 O2从O1点射入,欲使质子从两板左侧间飞 出,射入的速度应满足什么条件?

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)设质子从左侧O1点射入的速度为,极板长为在复合场中作匀速运动: 在电场中作类平抛运动:又 撤去磁场,仅受电场力,有: 解得 (2)设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r,质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的 偏转角为,由几何关系可知:,r+r=R 因为,所以 根据向心力公式,解得v= 所以,质子从两板左侧间飞出的条件为 考点:考查了带电粒子在复合场中的运动 【名师点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路 1.正确的受力分析 除重力、弹力和摩擦力外,要特别注意电场力和磁场力的分析. 2.正确分析物体的运动状态 找出物体的速度、位置及其变化特点,分析运动过程.如果出现临界状态,要分析临界条件 带电粒子在复合场中做什么运动,取决于带电粒子的受力情况. (1)当粒子在复合场内所受合力为零时,做匀速直线运动(如速度选择器). (2)当带电粒子所受的重力与电场力等值反向,洛伦兹力提供向心力时,带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动. (3)当带电粒子所受的合力是变力,且与初速度方向不在一条直线上时,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子的运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线,由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区,因此粒子的运动情况也发生相应的变化,其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成  
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考点分析:
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如图所示,右边传送带长L=15 m、逆时针转动速度为v0=16 m/s,左边是光滑竖直半圆轨道(半径R=0.8 m),中间是光滑的水平面AB(足够长).用轻质细线连接甲、乙两物体,中间为一压缩的轻质弹簧,弹簧与甲、乙两物体不拴连.甲的质量为m1=3 kg,乙的质量为m2=1 kg,甲、乙均静止在光滑的水平面上.现固定甲物体,烧断细线,乙物体离开弹簧后在传送带上滑行的最远距离为sm=12 m.传送带与乙物体间动摩擦因数为0.6,重力加速度g取10 m/s2,甲、乙两物体可看作质点。(细线烧断后,可认为弹簧势能全部转化为物体的动能)

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(1)若固定乙物体,烧断细线,甲物体离开弹簧后进入半圆轨道,求通过D点时轨道对甲物体的压力大小;

(2)若甲、乙两物体均不固定,烧断细线以后(甲、乙两物体离开弹簧时的速度大小之比为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com),问甲物体和乙物体能否再次在AB面上发生水平碰撞?若碰撞,求再次碰撞前瞬间甲、乙两物体的速度;若不会碰撞,说明原因.

 

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一个质量为m带负电小球,其电量为q,以初速度v0自离地面h高度处水平抛出。重力加速度为g,空气阻力忽略不计。

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(1)求小球自抛出到第一次落地点P的过程中发生的水平位移x的大小。

(2)若在空间加一个竖直方向的匀强电场,发现小球以相同方式水平抛出后做匀速直线运动,请判断电场的方向并求出电场强度E的大小。

(3)若在空间再加一个垂直纸面的匀强磁场,发现小球以相同方式水平抛出后第一次落地点仍然是P。已知OP间的距离大于h,请判断磁场的方向并求出磁感应强度B。

 

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如图,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,同时小球乙自C点以速度v0=0.2 m/s沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.6 m,甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,求甲释放后经过多长时间t刚好追上乙?(取g=10 m/s2)。

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某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻.

(1)在使用多用表时指针位置如图甲,若电表的选择开关指在“满分5 manfen5.com”档,则读数结果为________Ω;若多用表的选择开关指在“2.5V”档,然后直接接在电源两极,则电源电动势约为________V.

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(2)为了更准确地测量电源的电动势和内电阻,他用多用表的“直流100 mA”挡设计了如图乙的测量电路,在方框里画出实验电路图.(电流表符号“”,电阻箱符号“ 满分5 manfen5.com”)

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(3)将多用电表的选择开关从OFF旋转至“直流100 mA”挡,调节电阻箱到合适的值并记录其读数R,合上开关从多用表上读出相应的示数I.

(4)重复(3)获得多组数据,根据数据作出了如图所示的满分5 manfen5.com图线.

(5)由图线得干电池的电动势E=             V(保留三位有效数字),内阻r=           Ω(取整数)。

 

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学习了传感器之后,在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时,甲、乙两实验小组引进“位移传感器”、“力传感器”,分别用如图(a)、(b)所示的实验装置实验,重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车,位移传感器(B)随小车一起沿水平轨道运动,位移传感器(A)固定在轨道一端.甲组实验中把重物的重力作为拉力F,乙组直接用力传感器测得拉力F,改变重物的重力重复实验多次,记录多组数据,并画出a-F图像。

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(1)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件:          。(重物质量为M,小车与传感器质量为m)

(2)图(c)中符合甲组同学做出的实验图像的是           ;符合乙组同学做出的实验图像的是               。(选填 ①、②、③)

 

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