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如图所示,在xoy坐标系坐标原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方...

如图所示,在xoy坐标系坐标原点O处有一点状的放射源,它向xoy平面内的x轴上方各个方向发射α粒子,α粒子的速度大小均为v0,在0yd的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场,场强大小为,其中q与m分别为α粒子的电量和质量;在dy2d的区域内分布有垂直于xoy平面向里的匀强磁场,mn为电场和磁场的边界ab为一块很大的平面感光板垂直于xoy平面且平行于x轴,放置于y=2d处,如图所示观察发现此时恰好无粒子打到ab板上.(不考虑α粒子的重力及粒子间的相互作用,求:

1α粒子通过电场和磁场边界mn时的速度大小及此时距y轴的最大距离;

2磁感应强度B的大小;

3将ab板至少向下平移多大距离才能使所有的粒子均能打到板上?此时ab板上被α粒子打中的区域的长度

 

(1) (2) (3) 【解析】 试题分析:(1)α粒子在电场的作用下加速运动,根据动能定理: (2分) 代入数据可得: (1分) 由题意可知初速度方向与x轴平行的粒子通过边界mn时距y轴最远,由类平抛知识: 在竖直方向: 其中 在水平方向: 联立以上解得: (3分) (2)根据上题结果可知:对于沿x轴正方向射出的粒子进入磁场时与x轴正方向夹角: 可得 (1分) 若此粒子不能打到ab板上,则所有粒子均不能打到ab板,因此此粒子轨迹与ab板相切是临界条件,由几何关系可得: 解得: (2分) 由洛伦兹力提供向心力: (1分) 可得: (1分) (3)由分析可知沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上,则所有粒子均能打到板上.其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切. (2分) 由分析可知此时磁场宽度为原来的, (2分) 则:ab板至少向下移动: (1分) 沿x轴正方向射出的粒子打在ab板的位置粒子打在ab板区域的右边界 由几何知识可知:ab板上被粒子打中区域的长度: (2分) 考点:带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动,关键确定粒子运动的临界情况,通过几何关系解决,根据动能定理求出α粒子刚进人磁场时的动能.粒子沿x轴正方向射出的粒子进入磁场偏转的角度最大,若该粒子进入磁场不能打在ab板上,则所有粒子均不能打在ab板上.根据带电粒子在电场中类平抛运动,求出进入磁场中的偏转角度,结合几何关系得出轨道半径,从而得出磁感应强度的大小.沿x轴负方向射出的粒子若能打到ab板上,则所有粒子均能打到板上.其临界情况就是此粒子轨迹恰好与ab板相切.根据带电粒子在磁场中运动的轨道半径大小得出磁场的宽度,从而确定出ab板移动的位置,根据几何关系求出ab板上被α粒子打中的区域的长度.  
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考点分析:
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如图所示,水平传送带的右端与竖直面内的用内壁光滑钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小传送带的运行速度为v0=6m/s,将质量m=10kg的可看作质点的滑块无初速地放到传送带A端,传送带长度为L=120m,“9”字全高H=08m,“9”字上半部分圆弧半径为R=02m,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=03,重力加速g=10m/s2,试求:

1滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间;

2滑块滑到轨道最高点C时受到轨道的作用力大小;

3若滑块从“9”形轨道D点水平抛出后,恰好垂直撞在倾角θ=45°的斜面上P点,求P、D两点间的竖直高度 h保留两位有效数字

 

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测量一个长约5cm、电阻R1约为30Ω、横截面为圆形、粗细均匀的导电材料的电阻率,所用器材如下:

游标卡尺20分度

螺旋测微器;

直流电源E电动势为18V,内阻可忽略不计

标准电流表A1量程15A,内阻r1=6Ω

电流表A2量程2A,内阻r2约为5Ω

滑动变阻器R2最大阻值10Ω

开关S,导线若干

1用游标卡尺测得该材料的长度如图甲所示,读数L=      cm;用螺旋测微器测得该材料的直径如图乙所示,读数D=         mm

2请根据给出的仪器设计测电阻的实验电路原理图,要求获得较多的实验数据

3若某次测量中两电流表A1、A2的读数分别为I1、I2,则由已知量和测量量计算电阻率的表达式为ρ     

 

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如图所示,将电磁打点计时器固定在铁架台上,使质量m=50g的重锤带动纸带由静止开始自由下落,利用此装置可以测量重力加速度

../../AppData/Roaming/Tencent/Users/644161180/QQ/WinTemp/RichOle/%5b~58IWAF)B%60R0%25T)VXMGZ7P.png

以下是该同学的实验操作和计算过程,请完成以下内容:

1以下操作正确的是:

A在进行实验时,应先释放纸带,再打开电源

B打点计时器应接在220V的交流档上

C释放纸带时,应将重锤的一端尽量靠近打点计时器,以便打出更多的点进行研究

D实验中,应该让纸带保持竖直状态,以减小实验过程中的误差

2取下纸带,取其中的一段标出计数点如图所示,测出计数点间的距离分别为x1=260cm,x2=414cm,x3=569cm,x4=722cm,x5=875cm,x6=1029cm已知打点计时器的频率为f=50Hz,则重锤运动的加速度计算式为a=      代入数据,可得加速度a=     m/s2计算结果保留三位有效数字).

 

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一半径为R的均匀带正电圆环水平放置,环心为O点,质量为m的带正电的小球从O点正上方h高的A点静止释放,并穿过带电环,关于小球从A运动到与O对称的点A′的过程中,其加速度a、重力势能EpG、机械能E、电势能Ep电随位置变化的图象如图所示取0点为坐标原点且重力势能为零,向下为加速度的正方向,并取无限远处电势为零).其中可能正确的是:

 

 

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如图所示,小车上固定一水平横杆,横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角,斜杆下端连接一质量为m的小球;同时横杆右端用一根细线悬挂相同的小球当小车沿水平面做直线运动时,细线与竖直方向间的夹角ββ≠α保持不变设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2,下列说法正确的是:

../../AppData/Roaming/Tencent/Users/644161180/QQ/WinTemp/RichOle/Z)3NYYLPRB@Z0%25WK(Z%7b@_A3.png

AF1、F2大小不相等

BF1、F2方向相同

C小车加速度大小为gtanα

D小车加速度大小为gtanβ

 

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