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(12分)如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN成450的有界匀强电场,电场强...

12分)如图,直线MN 上方有平行于纸面且与MN450的有界匀强电场,电场强度大小未知;MN下方为方向垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B。今从MN上的O点向磁场中射入一个速度大小为v、方向与MN450角的带正电粒子,该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。若该粒子从O点出发记为第一次经过直线MN,而第五次经过直线MN时恰好又通过O点。不计粒子的重力。求:

(1)电场强度的大小;

(2)该粒子再次从O点进入磁场后,运动轨道的半径;

(3)该粒子从O点出发到再次回到O点所需的时间。

 

(1)(2)(3) 【解析】试题分析:粒子的运动轨迹如图,先是一段半径为R的1/4圆弧到a点,接着恰好逆电场线匀减速运动到b点速度为零再返回a点速度仍为,再在磁场中运动一段3/4圆弧到c点,之后垂直电场线进入电场作类平抛运动。 (1)易知, 类平抛运动的垂直和平行电场方向的位移都为① 所以类平抛运动时间为② 又③ 再者④ 由①②③④可得⑤ (2)由平抛知识得 所以 [或] 则第五次过MN进入磁场后的圆弧半径 (3)(粒子在磁场中运动的总时间为⑥ 粒子在电场中的加速度为 粒子做直线运动所需时间为⑦ 由②⑥⑦式求得粒子从出发到第五次到达O点所需时间 考点:带电粒子在电场及在磁场中的运动.  
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考点分析:
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(10分).如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知∠BOC =30˚。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求:

(1)滑块的质量和圆轨道的半径;

(2)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由。

 

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8分)一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s末,发动机突然间发生故障而关闭;如图所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;求:

1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;

2)探测器落回出发点时的速度;

3)探测器发动机正常工作时的推力。

 

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如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。为了检测小灯泡、开关以及3根导线:

在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的        挡,进行检查;

②在连接点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的        挡,进行检查;

在开关闭合情况下,若测得3、4两点间的电压接近电源的电动势,则表明         

 

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探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验装置如图(甲)所示。

(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,用刻度尺测量计数点间的距离如图(乙)所示。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。求:

从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离s1 =        cm;

②该小车的加速度a =        m/s2

(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:

砝码盘中砝码总重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据该组实验数据在答卷的坐标纸作出a—F的关系图象;

②根据提供的实验数据作出的a—F图线不通过原点的主要原因是             

 

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如图所示,一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下,由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动,经时间t力F做功为60J,此后撤出力F,物体又经过时间t回到出发点,若以地面为零势能面,则下列说法正确的是(    

A.物体回到出发点的动能为60J

B.恒力F=2mgsinθ

C.撤出力F时,物体的重力势能是45J

D.动能与势能相等的时刻一定出现在撤去力F之后

 

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