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如图所示,在xOy平面内,以O1(0,R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面...

如图所示,在xOy平面内,以O1(0R)为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直平面向里的匀强磁场B1x轴下方有一直线ababx轴相距为dx轴与直线ab间区域有平行于y轴的匀强电场E,在ab的下方有一平行于x轴的感光板MNabMN间区域有垂直于纸平面向外的匀强磁场B2.0≤y≤2R的区域内,质量为m的电子从圆形区域左侧的任何位置沿x轴正方向以速度v0射入圆形区域,经过磁场B1偏转后都经过O点,然后进入x轴下方.已知x轴与直线ab间匀强电场场强大小abMN间磁场磁感应强度.不计电子重力.

(1)求圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小?

(2)若要求从所有不同位置出发的电子都不能打在感光板MN上,MNab板间的最小距离h1是多大?

(3)若要求从所有不同位置出发的电子都能打在感光板MN上,MNab板间的最大距离h2是多大?当MNab板间的距离最大时,电子从O点到MN板,运动时间最长是多少?

 

(1) ;(2)3d (3)d ; 【解析】试题分析:(1)抓住所有电子射入圆形区域后做圆周运动轨道半径大小相等,根据几何关系得出粒子在磁场中的运动半径,结合半径公式求出圆形区域内磁场磁感应强度B1的大小.(2)根据动能定理求出粒子进入磁场下方磁场的速度,根据半径公式求出粒子的半径,根据几何关系求出粒子进入磁场时速度方向与水平方向的夹角,通过几何关系求出MN与ab板间的最小距离.(3)如果电子在O点沿x轴正方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,能打在感光板上,则所有电子都能打在感光板上.根据几何关系求出MN与ab板间的最大距离. 作出粒子的运动轨迹,根据粒子在电场和磁场中的运动时间求出运动的最长时间. (1)所有电子射入圆形区域后做圆周运动,轨道半径大小相等,设为r,当从位置y=R处射入的电子经过O点进入x轴下方,则: , ,解得 (2)设电子经电场加速后到达ab时速度大小为v,电子在ab与MN间磁场做匀速圆周运动轨道半径为r1,沿x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与水平方向成θ角,则, 如果电子在O点以速度v0沿x轴负方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,不能打在感光板上,则所有电子都不能打在感光板上.恰好不能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O2,如图甲所示 则感光板与ab间的最小距离 解得 (3)如果电子在O点沿x轴正方向射入电场,经电场偏转和磁场偏转后,能打在感光板上,则所有电子都能打在感光板上.恰好能打在感光板上的电子在磁场中的圆轨道圆心为O3,如图乙所示. 感光板与ab间的最大距离,解得 当感光板与ab间的距离最大为时,所有从O点到MN板的电子中,沿x轴正方向射入电场的电子,运动时间最长.设该电子在匀强电场中运动的加速度为a,运动时间为,在磁场中运动周期为T,时间为,则, 运动最长时间 解得, , ,  
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如图所示,质量为m=1 kg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道,恰能做圆周运动.C点在B点的正上方,D点为轨道的最低点.小物块离开D点后,做平抛运动,恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点.已知半圆轨道的半径R=0.9 m,D点距水平面的高度h=0.75 m,取g=10 m/s2,试求:

(1)摩擦力对小物块做的功;

(2)小物块经过D点时对轨道压力的大小;

(3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ.

 

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电流表G1的量程为05mA,内阻r=290Ω,把它改装成如图所示的一个多量程多用电表,电流、电压和电阻的测量都各有两个量程.当开关S接到12位置时为电流档,其中小量程为010mA,大量程为0100mA

1)关于此多用电表,下列说法不正确的是_________

A.开关S接到位置4时是欧姆挡

B.开关S接到位置6时是电压挡

C.开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大

DA表笔为红表笔,B表笔为黑表笔

2)开关S接位置___________(填“1”“2”)时是电流挡的小量程,图中电阻R2=_______ΩR6=___________Ω

3)已知图中的电源E′的电动势为9V,当把开关S接到位置4,短接AB进行欧姆调零后,此欧姆挡内阻为________,现用该挡测一未知电阻阻值,指针偏转到电流表G1满刻度的1/5处,则该电阻的阻值为________

 

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某小组同学用简易装置验证机械能守恒定律,他们找来一块平整且比较光滑的木板,从实验室借来打点计时器、刻度尺、小车和纸带.他们把木板搭在台阶上.如图甲安装好实验器材,得到如图乙所示的一条纸带.

(1)在验证机械能是否守恒时,还需要测量台阶的高度h和木板的长度L,已知纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为T,根据纸带上MN两点间的数据,该组同学需要验证的机械能守恒的表达式为______________________(用题中所给物理量的字母表示)

(2)(多选)在该实验中下列说法正确的是__________________

A.该实验中先接通电源,后释放小车

B.由于摩擦力对实验结果有影响,所以把木板搭在台阶上是为了平衡摩擦

C.由于阻力的存在,该实验中小车增加的动能一定小于小车减少的重力势能

D.在该实验中还需要用天平测量小车的质量

 

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如图所示的直角坐标系中,第一象限内分布着均匀辐射的电场,坐标原点与四分之一圆弧的荧光屏间电压为U;第三象限内分布着竖直向下的匀强电场,场强大小为E.大量电荷量为qq>0)、质量为m的粒子,某时刻起从第三象限不同位置连续以相同的初速度v0沿x轴正方向射入匀强电场.若粒子只能从坐标原点进入第一象限,其它粒子均被坐标轴上的物质吸收并导走而不影响原来的电场分布.不计粒子的重力及它们间的相互作用.下列说法正确的是

A. 能进入第一象限的粒子,在匀强电场中的初始位置分布在一条直线上

B. 到达坐标原点的粒子速度越大,入射速度方向与y轴的夹角θ越大

C. 能打到荧光屏的粒子,进入O点的动能必须大于qU

D. U< ,荧光屏各处均有粒子到达而被完全点亮

 

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水平力F方向确定,大小随时间的变化如图a所示,用力F拉静止在水平桌面上的小物块,在F0开始逐渐增大的过程中,物块的加速度n随时间变化的图象如图b所示。重力加速度大小为l0m/s2,最大静摩擦力大于滑动摩擦力。由图示可知 

A. 物块与水平桌面间的最大静摩擦力为3N

B. 物块与水平桌面间的动摩擦因数为0.1

C. 物块的质量m=2kg

D. 04s时间内,合外力的冲量为12N·S

 

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