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如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值Um...

如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到最大值Um之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为θ= 45°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值Um时,粒子恰垂直打在CD板上。求:

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(1)当M、N两板间电压取最大值Um时,粒子射入磁场的速度v1的大小;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;

(3)粒子在磁场中运动的最长时间tm

(4)CD板上可能被粒子打中区域的长度S。

 

(1) (2) (3) (4)(2-)L 【解析】 试题分析:(1)M、N两板间电压取最大值Um时,粒子恰垂直打在CD板上,所以圆心在C点,如图所示,设此时粒子运动轨迹半径为r1,CH=QC=L,即半径r1=L 由qUm=mv21 v1= (2)又因为 得 (3)打在QE间的粒子在磁场中运动的时间最长,均为半个周期, 由 , ,得 (4)设粒子在磁场中运动的轨迹与CD板相切于K点,此轨迹的半径为r2,设圆心为A,在△AKC中: 解得r2=(-1)L,即KC=r2=(-1)L 所以CD板上可能被粒子打中的区域的长度s=HK, 即s=r1-r2=(2-)L(或 s=) 考点:带电粒子在匀强电场中及在匀强磁场中的运动 【名师点睛】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,画出粒子的运动轨迹后,由几何关系求轨迹半径和圆心角是关键,要掌握住半径公式、周期公式;注意临界条件:当粒子的运动的轨迹恰好与CD板相切时,这是粒子能达到的最下边的边缘。  
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考点分析:
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如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接。AB两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧。两滑块从弧形轨道上的某一高度P点处由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块A沿圆形轨道运动恰能通过圆形轨道的最高点,后面的滑块B恰能返回P点。已知圆形轨道的半径R= 072 m,滑块A的质量mA= 04 kg,滑块B的质量mB= 01 kg,重力加速度g取10 m/s2,空气阻力可忽略不计。求:

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(1)滑块A运动到圆形轨道最高点时速度的大小;

(2)两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度h

(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。

 

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实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下:

A.待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300 Ω)

B.电流表G2(0~10 mA,内阻约100 Ω)

C.定值电阻R1(300 Ω)

D.定值电阻R2(10 Ω)

E.滑动变阻器R3(0~1000 Ω)

F.滑动变阻器R4(0~20 Ω)

G.干电池(15 V)

H.电键S及导线若干

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①定值电阻应选       ,滑动变阻器应选         。(在空格内填写序号)

②用连线连接实物图。

③实验步骤如下:按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至最      端(填“左”或“右”)(与实物图相符);闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1G2的读数I1I2多次移动滑动触头,记录相应的G1G2的读数I1I2;以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。

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④根据I2-I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式r1=          

 

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在“探究功与物体速度变化的关系”实验中,某实验探究小组的实验装置如图甲所示。木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿水平长木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并将此过程中弹簧对木块做的功记为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B2、B3……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……,弹簧对木块做的功分别记为2W、3W……,做出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的W-L图象,如图乙所示。

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根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为     

A.W与v0成正比                 

B.W与v0成线性关系

C.W与v0的二次方成正比         

D.W与v0的二次方成线性关系

图线与纵轴交点的物理意义是              

 

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某光电管的阴极是用金属钾制成的,它的逸出功为221 eV,用波长为25×10- 7 m的紫外线照射阴极,已知真空中的光速为30×108 m/s,元电荷为16×10-19 C,普朗克常量为663×10-34 J·s。则钾的极限频率是        Hz,该光电管发射的光电子的最大初动能是         J。(保留二位有效数字)

 

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如图所示,匀强电场场强大小为E,方向与水平方向夹角为θ=30°,场中有一质量为m,电荷量为q的带电小球,用长为L的细线悬挂于O点。当小球静止时,细线恰好水平。现用一外力将小球沿圆弧缓慢拉到竖直方向最低点,小球电荷量不变,则在此过程中

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A.外力所做的功为满分5 manfen5.commgL         

B.外力所做的功为满分5 manfen5.com

C.带电小球的重力势能减小mgL   

D.带电小球的电势能增加满分5 manfen5.com

 

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