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在竖直平面内存在如图所示的绝缘轨道,一质量为m=0.4kg、带电量为q=+0.4...

在竖直平面内存在如图所示的绝缘轨道,一质量为m=0.4kg、带电量为q=+0.4C的小滑块(可视为质点)在外力作用下压缩至离B0.05m,此时弹性势能=17.25J,弹簧一端固定在底端,与小滑块不相连,弹簧原长为2.05m,轨道与滑块间的动摩擦因数。某时刻撤去外力,经过一段时间弹簧恢复至原长,再经过1.8s,同时施加电场和磁场,电场平行于纸面,且垂直x轴向上,场强E=10N/C;磁场方向垂直于纸面,且仅存在于第二、三象限内,最终滑块到达N(6m,0)点,方向与水平方向成30º斜向下。(答案可用π表示,)

(1)求弹簧完全恢复瞬间,小滑块的速度;

(2)求弹簧原长恢复后1.8s时小滑块所在的位置;

(3)求小滑块在磁场中的运动的时间。

 

(1)7.5m/s (2)小滑块此时刚好到达坐标原点(3)s 【解析】试题分析:(1)如图所示,弹簧释放到恢复原长经过位移s到达D点,根据能量关系,有: (2分) 其中 解得:=7.5m/s (1分) (2)此后小滑块沿斜面向上做减速运动,由牛顿第二定律得: (2分) 解得小滑块的加速度大小为:=7.5(1分) 设小滑块运动到E点的速度为0,上升的位移为,则运动时间为: =(1分) 上升的位移为:==3.75m (1分) 接着小滑块沿斜面下滑,运动时间为:=(1.8-1)s=0.8s 由牛顿第二定律有:(1分) 解得:=2.5(1分) 则下滑的位移为:=(1分) 由图中几何关系知:BD+=BO+(1分) 即小滑块此时刚好到达坐标原点. (1分) (3)施加电场和磁场后,由题中数据知: 即小滑块只受洛伦兹力作用,做圆周运动到P(0,m)点,然后做匀速直线运动运动到N(6m,0). 小滑块进入磁场的速度为:=2m/s 洛伦兹力提供向心力:(2分) 由图中几何关系知小滑块做圆周运动的半径为:r=2m (2分) 解得:=1T (1分) 运动周期为: 在磁场中运动的时间为:==s (1分) 考点:带电粒子在电磁场中的运动  
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考点分析:
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如图所示,竖直平面内,水平线OO/下方足够大的区域内存在水平匀强磁场,磁感应强度为B,一个单匝正方形导体框,边长为L,质量为为m,总电阻为r,从ab边距离边界OO/L的位置由静止释放;已知从ab边刚进入磁场到cd边刚进入磁场所用时间t,重力加速度为g,空气阻力不计,导体框不翻转;求: 

(1)ab边刚进入磁场时,ba间电势差大小Uba

(2)cd边刚进入磁场时,导体框的速度;

 

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某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。

① 电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)    

② 电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω

③ 电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)       

④ 滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)

⑤ 滑动变阻器R2 (0~500Ω,1A)     

⑥ 定值电阻R3=0. 5Ω       

⑦开关S和导线若干

(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。(保留两位有效数字)

(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)

(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=1.50V.电源的内阻r=____________________

 

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如图甲所示,力传感器A与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。将力传感器固定在水平桌面上,测力端通过轻质细绳与一滑块相连,调节传感器高度使细绳水平,滑块放在较长的小车上,滑块的质量m=1.5kg,小车的质量为M=1.65kg。一根轻质细绳跨过光滑的轻质滑轮,其一端连接小车,另一端系一只空沙桶,调节滑轮使桌面上部细绳水平,整个装置处于静止状态。现打开传感器,同时缓慢向沙桶里倒入沙子,当小车刚好开始运动时,立即停止倒沙子。若力传感器采集的F-t图象如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,则:

(1)滑块与小车间的动摩擦因数μ=  __;若忽略小车与水平桌面间的摩擦,小车稳定运动的加速度大小a=____m/s2

(2)若实验中传感器测力端与滑块间的细绳不水平,左端略低一些,由此而引起的摩擦因数μ的测量结果

__________填“偏大”或“偏小”)。

 

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在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块AB,它们的质量分别为m1m2,弹簧劲度系数为kC为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d,速度为v,则此时

A物块B的质量满足

B物块A的加速度为

C拉力做功的瞬时功率为

D此过程中,弹簧弹性势能的增加量为

 

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M、N是某电场中一条电场线上的两点,若在M点释放一个初速度为零的电子,电子仅受电场力作用,并沿电场线由M点运动到N点,其电势能随位移变化的关系如图所示,则下列说法正确的是 

A电子运动的轨迹为直线

B该电场是匀强电场

C电子在N点的加速度大于在M点的加速度

D电子在N点的动能小于在M点的动能

 

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