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如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面...

如图所示,在区域足够大的空间中充满磁感应强度大小为B的匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,在纸面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的等边三角形框架DEFDE中点S处有一粒子发射源,发射粒子的方向皆在图中截面内且垂直于DE边向下如图(a)所示,发射粒子的电量为+q质量为m,但速度v有各种不同的数值。若这些粒子与三角形框架碰撞时均无能量损失,并要求每一次碰撞时速度方向垂直于被碰的边,试求:

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1)带电粒子的速度v为多大时能够不与框架碰撞打到E点?

2)为使S点发出的粒子最终又回到S点,且运动时间最短,v应为多大?最短时间为多少?

3)若磁场是半径为a的圆柱形区域如图(b)所示(图中圆为其横截面),圆柱的轴线通过等边三角形的中心O,且满分5 manfen5.com,要使S点发出的粒子最终又回到S点带电粒子速度v的大小应取哪些数值?

 

(1);(2),;(3) 【解析】 15. 试题分析:(1)从S点发射的粒子将在洛伦兹力作用下做圆周运动,即 因粒子圆周运动的圆心在DE上,经过半个圆周打到E点,应满足: 打到E点的速度 为 (2)由题意知,S点发射的粒子最终又回到S点的条件是 在磁场中粒子做圆周运动的周期T=,与粒子速度无关,所以,粒子圆周运动的次数最少,即n=1时运动的时间最短,即当:时时间最短,对应速度v= 粒子以三角形的三个顶点为圆心运动,每次碰撞所需时间: 经过三次碰撞回到S点,粒子运动的最短时间 (3)设E点到磁场区域边界上的点的最小距离为,由题设条件知 S点发射的粒子要回到S点就必须在磁场区域内运动,即满足条件: 考点:带电粒子在匀强磁场中的运动 【名师点睛】解决本题的关键得出粒子在磁场中运动的半径通项表达式,确定半径为何值时恰好打在E点,何时能够回到S点,结合半径公式和周期公式进行求解.(1)根据粒子在磁场中运动的半径公式,结合几何关系得出半径与SE的关系,从而求出粒子的速度.(2)粒子在磁场中运动的周期与速度无关,当粒子在磁场中偏转的角度最小时,运动时间最短,可知当粒子在磁场中运动的轨道半径等于时,运动的时间最短,结合圆心角求出运动的最短时间,结合半径公式求出速度的大小.  
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考点分析:
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如图所示,第四象限内有互相正交的电场强度为E的匀强电场与磁感应强度为B1=0.25T的匀强磁场,第一象限的某个矩形区域内,有方向垂直纸面向里、磁感应强度为B2的匀强磁场,磁场的下边界与x轴重合,质量为m=满分5 manfen5.com、带电荷量满分5 manfen5.com的微粒以速度满分5 manfen5.comy轴上的M点开始沿与y轴正方向成60o角的直线匀速运动,从P点进入处于第一象限内的匀强磁场区域,一段时间后,微粒经过y轴上的N点并与y轴正方向成60o角的方向进入第二象限,M点的坐标为(0-10cm),N点的坐标为(030cm),不计粒子的重力,g10m/s2,求:

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1)第四象限内匀强电场的电场强度E

2)第一象限内匀强磁场的磁感应强度B的大小;

3)第一象限内矩形匀强磁场区域的最小面积Smin

 

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在水平地面上有一质量为4.0kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10s后水平拉力减为满分5 manfen5.com。该物体的v---t图象如图所示,求

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1)物体受到的水平拉力F的大小

2)物体与地面间的动摩擦因数。(g10m/s2

 

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为了撰写关于废旧电池的暑期实践报告,某学校课题研究小组收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电路元件,现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2k满分5 manfen5.com),二是手机中常用的锂电池(电动势标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:

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A.电压表V(量程4V,内阻极大)

B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1约为5满分5 manfen5.com

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2约为50满分5 manfen5.com

D.滑动变阻器R10--40满分5 manfen5.com,额定电流1A

E.电阻箱R20--999.9满分5 manfen5.com

开关一只导线若干

1)为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其他成员发现他在器材选取中有不妥之处你认为应该怎样调整?

2)在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r

请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号);

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为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式:满分5 manfen5.com

 

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物理小组的同学用如图所示的实验器材测定重力加速度,实验器材有:底座、带有标尺的竖直杆、光电门12组成的光电计时器(其中光电门1更靠近小球释放点),小球释放器(可使小球无初速释放)、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t,并从竖直杆上读出两光电门间的距离h

1)使用游标卡尺测量小球的直径如图所示则小球直径为cm

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2)改变光电门1的位置保持光电门2的位置不变,小球经过光电门2的速度为v,不考虑空气阻力,小球的加速度为重力加速度g,则htgv四个物理量之间的关系为h=

3)根据实验数据作出满分5 manfen5.com图线,若图线斜率的绝对值为k,根据图线可求出重力加速度大小为。

 

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如图所示三维坐标系满分5 manfen5.comz轴方向竖直向上,所在空间存在沿y轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为+q的小球从z轴上的A点以速度v0沿x正方向水平抛出,A点坐标为(00L),重力加速度为g,电场强度满分5 manfen5.com,则下列说法中正确的是

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A.小球运动的轨迹为抛物线

B.小球在满分5 manfen5.com平面内的分运动为平抛运动

C.小球到达满分5 manfen5.com平面时的速度大小为满分5 manfen5.com

D.小球的运动轨迹与满分5 manfen5.com平面交点的坐标为满分5 manfen5.com

 

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