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在竖直平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场E1,第Ⅲ、Ⅳ象...

在竖直平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场E1,第ⅢⅣ象限存在沿y轴正方向的匀强电场E2(E2),第Ⅳ象限内还存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场B1,第Ⅲ象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场B2.一带正电的小球(可视为质点)从坐标原点O以某一初速度v进入光滑的半圆轨道,半圆轨道在O点与x轴相切且直径与y轴重合,如图2所示,小球恰好从轨道最高点A垂直于y轴飞出进入第Ⅰ象限的匀强电场中,偏转后经x轴上xR处的P点进入第Ⅳ象限磁场中,然后从y轴上Q(未画出)y轴正方向成60°角进入第Ⅲ象限磁场,最后从O点又进入第一象限电场.已知小球的质量为m,电荷量为q,圆轨道的半径为R,重力加速度为g.求:

(1)小球的初速度大小;

(2)电场强度E1的大小;

(3)B1B2的比值

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)由题意可知,在A点有 从O到A由动能定理得: 解得 (2)小球在第一象限做类平抛运动 , vy=at 解得: (3)vy=vA, 得θ=60° vP=2vA 由于mg=qE2 小球在Ⅲ、Ⅳ象限中均做匀速圆周运动, 画出小球在磁场中运动的轨迹如图所示, 由几何关系得r1cos 30°+r1sin 30°=OP=R 解得r1=(4-)R 又 进入B2后,由几何关系得: 2r2cos 30°=OQ=OP=R 解得 又 解得  
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考点分析:
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如图所示,质量为mb球用长为h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处,质量也为m的小球a从距BChA处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起,已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.试问:

(1)a球与b球碰前瞬间的速度多大?

(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)

 

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用下列器材组装成一个电路,既能测量出电池组的电动势E和内阻r,又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线.

A.电压表V1(量程6V、内阻很大)

B.电压表V2(量程3V、内阻很大)

C.电流表A(量程3A、内阻很小)

D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω、额定电流4A)

E.小灯泡(2A5W)

F.电池组(电动势E、内阻r)

G.开关一只,导线若干

实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现:若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小.

1请将设计的实验电路图在右图虚线方框中补充完整_________

2每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,组成两个坐标点(I1,U1)(I1U2),标到UI坐标中,经过多次测量,最后描绘出两条图线,如图所示,则电池组的电动势E________V、内阻r________Ω.(结果保留两位有效数字)

3UI坐标中两条图线在P点相交,此时滑动变阻器连入电路的阻值应为________Ω.

 

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为验证“动能定理”,某同学设计实验装置如图a所示,木板倾斜构成固定斜面,斜面B处装有图b所示的光电门.

(1)如图c所示,用10分度的游标卡尺测得挡光条的宽度d________cm;

(2)装有挡光条的物块由A处静止释放后沿斜面加速下滑,读出挡光条通过光电门的挡光时间t,则物块通过B处时的速度为________(用字母dt表示);

(3)测得AB两处的高度差为H、水平距离L.已知物块与斜面间的动摩擦因数为μ,当地的重力加速度为g,为了完成实验,需要验证的表达式为________________.(用题中所给物理量符号表示)

 

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如图所示,间距为L=、长为5.0m的光滑导轨固定在水平面上,一电容为C=0.1F的平行板电容器接在导轨的左端。垂直于水平面的磁场沿x轴方向上按(其中)分布,垂直x轴方向的磁场均匀分布。现有一导体棒横跨在导体框上,在沿x轴方向的水平拉力F作用下,以v=的速度从处沿x轴方向匀速运动,不计所有电阻,下面说法中正确的是

A. 电容器中的电场随时间均匀增大

B. 电路中的电流随时间均匀增大

C. 拉力F的功率随时间均匀增大

D. 导体棒运动至m处时,所受安培力为0.02N

 

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如图所示,两等量异种电荷在同一水平线上,它们连线的中点为O,竖直面内的半圆弧光滑绝缘轨道的直径AB水平,圆心在O点,圆弧的半径为RC为圆弧上的一点,OC为竖直方向的夹角为37°,一电荷量为+q,质量为m的带电小球从轨道的A端由静止释放,沿轨道滚动到最低点时,速度v=2g为重力加速度,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是(  )

A. 电场中A点的电势为

B. 电场中B点的电势为

C. 小球运动到B点时的动能为2mgR

D. 小球运动到C点时,其动能与电势能的和为1.6mgR

 

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