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如图所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在ad...

如图所示,在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在ad边中点O的粒子源,在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与Od的夹角分布在0~180°范围内。已知沿Od方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场,ab=15Lbc=,粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L,不计粒子的重力和粒子间的相互作用,求:

1粒子在磁场中的运动周期T ;

2粒子的比荷q/m

3粒子在磁场中运动的最长时间。

 

(1);(2);(3)。 【解析】 试题解析:(1)(4分) 初速度沿Od方向发射的粒子在磁场中运动的轨迹如图1,其圆心为θ, 由几何关系有: 所以:θ=60° 解得: (2)(4分)粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供, 根据牛顿第二定律得: 所以: 解得 (3)(4分)如图2所示,在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹的弦Ob=,圆轨迹的直径为2L 所以:Ob弦对应的圆心角为120° 粒子在磁场中运动的最长时间 考点:带电粒子在磁场中的运动,牛顿第二定律。  
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考点分析:
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如图所示,带有等量异种电荷平行金属板M、N竖直放置,M、N两板间的距离d=05 m。现将一质量m=1×10-2 kg、电荷量q=4×10-5 C的带电小球从两极板上方的A点以v0=4 m/s的初速度水平抛出,A点距离两板上端的高度h=02 m;之后小球恰好从靠近M板上端处进入两板间,沿直线运动碰到N板上的C点,该直线与曲线的末端相切。设匀强电场只存在于M、N之间,不计空气阻力,取g=10 m/s2。求:

1小球到达M极板上边缘B位置时速度的大小和方向;

2M、N两板间的电场强度的大小和方向;

3小球到达C点时的动能。

 

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如图1所示,半径R=0.45m 的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,在光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=2kg,长度为L=0.5m,小车的上表面与B点等高。质量m=1kg的物块(可视为质点)从圆弧最高点A由静止释放。g 取10m/s2 。求:

(1)物块滑到轨道B点时对轨道的压力大小;

(2)若平板车上表面粗糙且物块没有滑离平板车,求物块和平板车的最终速度大小;

(3)若将平板车锁定并且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料,小物块所受滑动摩擦力从左向右随距离变化图像(f-L图像)如图2所示,且物块滑离了平板车,求物块滑离平板车时的速度大小。

 

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质量为60kg的人,站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数各是多少?取g=10m/s2

1升降机匀速上升;

2升降机以4m/s2的加速度加速上升;

3升降机以5m/s2的加速度加速下降。

 

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实验室购买了一捆标称长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为10 mm2,查得铜的电阻率为17×10-8 Ω·m,再利用图1所示电路测出铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。

可供使用的器材有:

电流表:量程06 A,内阻约02 Ω;

电压表:量程3 V,内阻约9 kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值5 Ω;

滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω;

定值电阻:R0=3 Ω;

电源:电动势6 V,内阻可不计;

开关、导线若干。

回答下列问题:

1实验中滑动变阻器应选________选填“R1”或“R2,闭合开关S前应将滑片移至________端选填“a”或“b”

2在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。

3调节滑动变阻器,当电流表的读数为050 A时,电压表示数如图3所示,读数为________V。

4导线实际长度约为________m。

 

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某物理实验小组采用如图甲所示装置研究平抛运动。

1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是________

A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

B.保证小球飞出时,初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

2)某同学每次都将小球从斜槽上同一位置由静止释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学将水平挡板依次放在图乙中的123位置,且l2的间距等于23的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为xlx2x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是________

Ax2xl=x3x2       Bx2xl<x3x 2

Cx2xl>x3x2       D.无法判断

3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图丙所示。图中每小格的边长均为LP1P2P3是轨迹图线上的3个点,P1P2P2P3之间的水平距离相等,重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________

 

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