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如图甲所示,竖直线MN左侧存在水平向右的匀强电场,MN右侧存在垂直纸面的均匀磁场...

如图甲所示,竖直线MN左侧存在水平向右的匀强电场,MN右侧存在垂直纸面的均匀磁场,磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示,O点下方竖直距离d=23.5 cm处有一垂直于MN的足够大的挡板。现将一重力不计、比荷=106 C/kg的正电荷从O点由静止释放,经过t×10-5s后,电荷以v0=1.5×104 m/s的速度通过MN进入磁场。规定磁场方向垂直纸面向外为正,t=0时刻电荷第一次通过MN,忽略磁场变化带来的影响。求:

(1)匀强电场的电场强度E的大小;

(2)t×10-5 s时刻电荷与O点的竖直距离d

(3)电荷从O点出发运动到挡板所需时间t。(结果保留两位有效数字)

 

(1) 7.2×103 N/C (2) 4 cm (3) 1.1×10-4 s 【解析】(1)电荷在电场中做匀加速直线运动,有υ0=a∆t Eq=ma 解得 (2)由, 得 , 当磁场垂直纸面向外时,半径 周期 当磁场垂直纸面向里时,半径 周期 故电荷从t=0时刻开始做周期性运动,其运动轨迹如图1所示: t=×10-5 s时刻电荷与O点的竖直距离∆d=2(r1-r2)=4 cm (3)电荷从第一次通过MN开始计时,其运动周期为T=×10-5 s 根据电荷的运动情况可知,电荷到达挡板前运动的完整周期数为4个,此时电荷沿MN运动的距离s=4∆d=16 cm,则最后△s = 7.5 cm的距离如图2所示, 有r1+r1cosα=△s 解得cosα=0.5,则α=60° 故电荷运动的总时间t总=∆t+4T+T1=×10-5 s≈1.1×10-4 s  
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古代的水车可以说是现代水力发电机的鼻祖。如图为一个简易的冲击式水轮机的模型,水流自水平的水管流出,水流轨迹与下边放置的轮子边缘相切,水冲击轮子边缘上安装的挡水板,可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时,可近似认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮轴O的位置,使水流与轮边缘切点对应的半径与水平方向成θ37°角。测得水从管口流出速度v03m/s,轮子半径R0.1m。不计挡水板的大小。取重力加速度g10m/s2sin37°0.6cos37°0.8求:

1)轮子转动角速度ω

(2)水管出水口距轮轴O水平距离l和竖直距离h

 

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某同学利用图(a)所示装置进行DIS实验来测绘小灯泡的U-I特性曲线,画出小灯泡的U-I特性曲线如图(b)。请完成下列问题:
(1) 电路图(a)A传感器_________传感器,B传感器_________传感器;
(2) 由图(b)可知,小灯泡灯丝电阻的变化规律是:阻值随电流的增大而_____________
(3) 现将该小灯泡与一阻值为的定值电阻串联后接在电动势为3.0V,内阻为的电源两端,电路中的电流约为____________A

 

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某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数k
主要实验步骤如下:将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将毫米刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好指在刻度尺上。当弹簧自然下垂时,指针的指示值记作L0;弹簧下端挂一个砝码时,指针的指示值记作L1;弹簧下端挂两个砝码时,指针的指示值记作L2 ……;挂七个砝码时,指针的位置如图所示,指针的指示值记作L7。已知每个砝码的质量均为50g,测量记录表:

代表符号

L0

L1

L2

L3

L4

L5

L6

L7

刻度数值/cm

1.70

3.40

5.10

6.85

8.60

10.30

12.10

 

 

(1)实验中,L7的值还未读出,请你根据上图将这个测量值填入记录表中。

(2)为充分利用测量数据,该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差,分别计算出了四个差值:d1L4L0d2L5L1d3L6L2d4L7L3

(3)根据以上差值,可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量ΔL。ΔLd1d2d3d4表示的式‍子为ΔL_________________

(4)计算弹簧的劲度系数k________N/m。(g取9.8 m/s2)

 

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如图甲所示,倾角为θ的光滑斜面固定在水平面上,劲度系数为k的轻弹簧,下端固定在斜面底端,上端与质量为m的物块A连接,A的右侧紧靠一质量为m的物块B,但BA不粘连。初始时两物块均静止。现用平行于斜面向上的拉力F作用在B,使B做加速度为a的匀加速运动,两物块在开始一段时间内的v-t图象如图乙所示,t1时刻AB的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点,重力加速度为g,则

A.

B. t2时刻,弹簧形变量为

C. t2时刻弹簧恢复到原长,物块A达到速度最大值

D. 从开始到t1时刻,拉力F做的功比弹簧释放的势能少

 

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如图,内壁光滑的绝缘细管与水平面成30°角,在管的右上方P点固定一个点电荷+QP点与细管在同一竖直平面内,管的顶端AP点连线水平。带电荷量为-q的小球(小球直径略小于管内径)从管中A处由静止开始沿管向下运动,在A处时小球的加速度为a,图中PBACBAC的中点,不考虑小球电荷量及管对+Q形成的电场的影响。则在电场中

A. A点的电势低于B点的电势

B. B点的电场强度大小是A点的2倍

C. 小球运动到C点的加速度为

D. 小球从A点到C点的过程中电势能先减小后增大

 

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