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在边长为L的等边三角形ABC范围内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。...

在边长为L的等边三角形ABC范围内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。位于等边三角形中心O处的粒子源可向纸面内的各个方向发射速率相等的同种带正电粒子,粒子的比荷为,不计重力及粒子间的相互作用。

(1)若等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求粒子初速度的大小应满足的条件。

(2)若粒子的初速度大小为v0时,恰好可使等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,求初速度为v0的粒子在磁场中运动时间最长与最短的差值。(已知:若sinθ=k,则θ=arcsin k)

 

(1) (2) 【解析】由几何关系可知AO=BO=CO=Lsin600∙=L,为保证等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,粒子圆周运动轨迹必须进过A点和B点,如图; 满足条件的粒子半径为 其中,解得R≥L 洛伦兹力提供向心力qvB=m 解得 (2)粒子的初速度大小为v0时,恰好可使等边三角形AB边的任意位置都会有粒子通过,则 此时粒子圆周运动的半径为R=L轨迹恰通过各边中点的粒子,在磁场中运动时间最短,如图; 由几何关系: 粒子在磁场中运动的时间 轨迹恰好通过A点、B点或C点的粒子,在磁场中运动的时间最长,如图; 由几何关系可知, 粒子在磁场中运动最长与最短时间差值
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考点分析:
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如图所示,足够长的水平传送带沿顺时针方向以v0=2ms的速度匀速转动,AB两个完全相同的小物块从M点和N点同时以v=4ms的初速度相向运动。已知小物块AB在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞,小物块AB均可视为质点且与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g10 ms2。求:

(1)两个小物块相对传送带运动时间的差值。

(2)M点和N点之间的距离。

 

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如图甲所示为多用电表的原理示意图,已知表头G的满偏电流为2 mA、内阻为150 Ω,刻度盘上电阻刻度线正中央标有“30”。两个电流挡量程分别为10 mA50 mA,选择开关旋到“3”“4”“5”“6”时的量程未知,但测得R6=470ΩR7=700Ω,电源E由两节电动势均为1.5V的干电池组成,内阻忽略。

(1)当选择开关S旋到_____________(选填“1”“2”)位置时为50mA挡,定值电阻R1=________ΩR2=________Ω

(2)选择开关S旋到“6”位置时的量程为____________

A02.5V    B03V    C012V    D015V

(3)把选择开关S旋到“3”位置并进行欧姆调零,此时滑动变阻器R3连入的阻值为____________Ω,此时欧姆表的倍率为________________(选填“×1”“×10”“×100”“×1000”)

(4)某同学利用该多用电表的50mA挡位测量电流时,指针偏转情况如图乙所示,则此时的电流值为__________mA

 

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在某次动手实践活动中,指导老师要求同学们利用手中的器材测量小物块与木板间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置。

(1)实验时,该同学用两块完全相同的木板ABCD组装成了如图所示的轨道,其中AB倾斜,CD水平,两木板连接处平滑相接。将小物块从木板AB的某位置由静止释放,小物块停止运动后,用毫米刻度尺测量小物块释放时距水平面的高度h以及在木板CD上滑行的距离x,为测得动摩擦因数,该同学还需要测量______________________________

(2)改变释放高度h进行多次实验,记录对应的h1x1h2x2h3x3……之后以x为纵坐标,h为横坐标描点作图,得到一条倾斜直线,斜率为k,则小物块与木板间的动摩擦因数为_______(用测量量和k表示)

 

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如图所示,倾角为θ、半径为R的倾斜圆盘绕圆心处的转轴O以角速度ω匀速转动,一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘,小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ。图中AB分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点,运动过程中经过的CD两点连线与AB垂直,小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且始终相对于圆盘静止。重力加速度为g,下列说法正确的是    (    )

A. 小物块受到的摩擦力始终指向圆心

B. 动摩擦因数μ一定大于tanθ

C. 小物块从A点运动到B点的过程中,摩擦力对小物块做功为-μmgπRcosθ

D. 当小物块运动至CD两点时所受摩擦力大小相等,从C点运动到D点的过程中摩擦力对小物块先做负功后做正功

 

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如图甲所示,电动势为E、内阻为r的电源与R=6 Ω的定值电阻、滑动变阻器RP、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值RP的关系如图乙所示。下列说法正确的是    (    )

 

A. 电源的电动势E=V,内阻r=4Ω

B. 图乙中Rx=25Ω

C. 定值电阻R消耗的最大功率为0.96W

D. 调整滑动变阻器RP的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W

 

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