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如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电...

如图所示,水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场,磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处由光滑绝缘平台,右边有一带正电的a球,质量=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度=0.9m/s水平向左运动,与大小相同但质量为=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰,碰后a球恰好做匀速圆周运动,两球均视为质点, ,求:

(1)电场强度的大小和方向;

(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间;

(3)碰后两球落地点相距多远;

 

(1) , 方向向上 (2) (3) 【解析】试题分析:(1)由a球在叠加场中做匀速圆周运动知道,两个恒力重力和电场力相互抵消,于是可以求出电场强度的大小和方向.(2)两球碰撞由动量守恒定律和能量守恒定律列方程可求得碰后两球的速度,那么,带电的a球在磁场中做匀速圆周运动,不带电的b球做平抛运动,由相应的规律就能求出两球的运动时间.(3)根据a球做匀速圆周运动的半径与高度的关系求出a球的水平位移,b球做平抛运动,由水平的匀速直线运动求出水平位移,两者之差就是所求. (1)a球碰后在叠加场中做匀速圆周运动,满足: , 解得 A球带正电,电场力向上,则电场强度方向向上 (2)a球与b球的碰撞,由动量守恒定律得: 由能量守恒得: , 解得, 对a球,洛伦兹力提供向心力, , 解得 设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为,有,可得 故a球离开电磁场用时 B球不带电,碰后做平抛运动,竖直方向,得 (3)对a球,设a球水平位移为, 对b球: 故两球相距  
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考点分析:
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为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL,实验室提供以下器材:

(A)待测线圈L(阻值约为2Ω,额定电流3A)

(B)电流表A1(量程0.6A,内阻r1=1Ω)

(C)电流表A2(量程3.0A,内阻r2约为0.2Ω)

(D)滑动变阻器R1(0~l0Ω)

(E)滑动变阻器R2(0~lkΩ)

(F)定值电阻R3=10Ω

(G)定值电阻R4=100Ω

(H)电源(电动势E约为9V,内阻很小)

(I)单刀单掷开关两只S1、S2,导线若干.

要求实验时,改变滑动变阻器的阻值,在尽可能大的范围内测得多组Al表和A2表的读数I1I2,然后利用给出的I2-I1图象(如乙图所示),求出线圈的电阻RL的准确值.

①实验中定值电阻应选用______,滑动变阻器应选用________。(填写器材前面的序号,如:A、B、C等,直接写器材名称或符号均不得分)

②请你画完图甲方框中的实验电路图_____________

③实验结束时应先断开开关_______.

④由I2-I1图象,求得线圈的直流电阻RL=_______Ω.

 

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利用如图所示的方式验证碰撞中的动量守恒,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出滑块在水平桌面滑行的距离x1(图甲);然后将小滑块B放在圆弧轨道的最低点,再将A从圆弧轨道的最高点无初速度释放,AB碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离x2(图乙).圆弧轨道的半径为RAB完全相同,重力加速度为g.

(1)滑块A运动到圆弧轨道最低点时的速度v=_________(用Rg表示);

(2)滑块与桌面的动摩擦因数μ=____________(用Rx1表示);

(3)若x1x2的比值=____________,则验证了AB的碰撞动量守恒.

 

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如图所示,物体AB通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体AB的质量分别为2mm。开始时细绳伸直,物体B静止在桌面上,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h。放手后物体A下落,着地时速度大小为v,此时物体B对桌面恰好无压力。不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是(     )

A. 弹簧的劲度系数为

B. 物体A下落过程中,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒

C. 物体A着地时的加速度大小为

D. 物体A着地时弹簧的弹性势能为2mgh-mv2

 

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来自质子源的质子(初速度为零),经一直线加速器加速形成细柱形的质子流且电流恒定,假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束与质子源相距l和4l的两处各取一横截面S1S2,设从质子源到S1S2的过程中,某质子受到的冲量分别为I1I2;在S1S2两处各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n1n2,则(  )

A. I1:I2=1:2    B. I1:I2=1:4    C. n1:n2=2:1    D. n1:n2=4:1

 

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如图所示,abcd为一边长为l的正方形导线框,导线框位于光滑水平面内,其右侧为一匀强磁场区域,磁场的边界与线框的cd边平行,磁场区域的宽度为2l,磁感应强度为B,方向竖直向下。线框在一垂直于cd边的水平恒定拉力F作用下沿水平方向向右运动,直至通过磁场区域。cd边刚进入磁场时,线框开始匀速运动,规定线框中电流沿逆时针时方向为正,则导线框从刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,ab两端的电压Uab及导线框中的电流icd边的位移x变化的图线可能是(  )

A.     B.     C.     D.

 

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