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如图所示,在的区域内沿存在与xoy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向...

如图所示,在的区域内沿存在与xoy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直纸面向里,假设一系列质量为m、电荷量为q的正离子初速度为零,经过加速电场加速后从O点沿Ox轴正方向进入匀强磁场区域,有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中,截面如图,M、N分别为金属板截面的上、下端点,M点的坐标为d、2d,N点的坐标为d、d。不计正离子的重力。

1加速电场的电压在什么范围内,进入磁场的粒子才能全部打在金属板上?

2求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值sin37°=06,cos37°=08

 

(1)(2) 【解析】 试题分析:(1)设加速电压为U,正离子初速度为零,经过加速电场加速,根据动能定理得: 正离子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力:, 当加速电压较小时,离子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小,当离子恰好打到金属板下端点N点时,圆周运动的半径最小为,如图1 根据几何知识可以判断,故: 当加速电压较大时,离子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大,当离子恰好打到金属板上端点M点时,圆周运动的半径最大为,如图2 根据几何知识判断:,解得 所以 所以离子能全部打在金属板上,加速电压的取值范围为: (2)设离子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T,根据圆周运动规律得:① 又②,联立①②解得 离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与加速电压无关. 离子在图1中所示的轨迹中运动时间最短为 离子在图2所示的轨迹中运动时间最长为: 根据几何知识:,则: 所以 考点:考查了带电粒子在组合场中的运动 【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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如图所示,两套完全相同的小物块和轨道系统,轨道固定在水平桌面上,物块质量m=1kg,轨道长度l=2m,物块与轨道之间的动摩擦因数μ=020,现用水平拉力同时拉两个物体,分别作用一段距离后撤去,使两物块都从静止出发,运动到轨道另一端时恰好停止。,求:

1作用下的小物块加速度多大?

2从两物块运动时开始计时直到都停止,除了物块在轨道两端速度都为零之外,另有某时刻t两物块速度相同,则t为多少?

 

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在测定一节干电池电动势和内阻的分组实验中,实验1组的同学利用图甲所示电路,选用下列器材进行了规范的实验操作,

A、干电池内阻小于1

B、电流表量程0~06A,内阻

C、电压表量程0~3V,内阻约为20kΩ

D、滑动变阻器0~20Ω,允许最大电流2A

E、开关、导线若干

把得到的数据记录后用“O”在图乙所示的“U-I”图像中描点,在小组互评环节,实验2组的同学在实验器材没有变化的情况下对1组的实验方案进行了改进后再次进行了实验,并把实验数据用×也描在图乙所示的U-I图像中,请完成以下对1组实验方案的评价及改进。

1从实验原理上来看,用图甲电路进行实验,误差主要来自:__________________,

2从所得实验数据来看,不足之处是:__________________。

3给出的改进方案电路图是:

4根据改进后所得的实验数据作出图线,由图线得到:E=_____V;r=______Ω,保留两位小数

 

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图中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系,倾角为的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放。释放点到光电门的距离d一次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm,30cm。

1用螺旋测微器测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D=_____________cm。

2该实验__________选填“需要”或者“不需要”测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为,小球通过光电门的速度为____________填字母,不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果______选填“<”,“>”或“=”球心通过光电门的瞬时速度。

3为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如下表所示。

从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是____________。

 

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如图,在水平面内有四根相同的均匀光滑金属杆ab、ac、de以及df,其中ab、ac在a点固定,de、df在d点固连,分别构成两个“V”字型导轨,空间中存在垂直于水平面的匀强磁场,用力使导轨edf匀速向右运动,从图示位置开始计时,运动过程中两导轨的角平分线始终重合,导轨间接触始终良好,下列物理量随时间的变化关系正确的是

 

 

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如图,一理想变压器原副线圈的匝数之比,原线圈通过一理想电流表A接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端;假设该二极管的正向电阻为零相当于导线,反向电阻为无穷大相当于断路;a、b间输入交流电瞬间时值的表达式为。则

A用电压表测得R两端的电压约为156V

B增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小

C负载电阻的阻值越大,cd间的电压越小

D将二极管用导线短路,电流表的读数将变为原来的四倍

 

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