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如图所示,在直角坐标系xoy平面内,x轴的正半轴与射线OA之间的区域内存在着垂直...

如图所示,在直角坐标系xoy平面内,x轴的正半轴与射线OA之间的区域内存在着垂直纸面向外的匀强磁场,射线OA与x轴正方向的夹角为30°,在y轴的正半轴和射线OA之间的区域存在着平行于y轴并指向y轴负方向的匀强电场,一质量为m,电荷量为q的带正电粒子(重力不计),从y轴上的Q点(图中未画出)以速度v垂直y轴射入匀强电场,从OA上的点P( )进入磁场,经磁场偏转后从x轴上的点M(2l,0)垂直x轴射出磁场,求:

(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径;

(2)匀强磁场的磁感应强度B和匀强电场的电场强度E的大小;

(3)Q点的坐标。

 

(1)l;(2);(3)(0, ) 【解析】(1)经分析,粒子运动的轨迹如图所示,由几何关系可知,粒子在磁场中做圆周运动的圆心在x轴上,且圆心到P点的距离与到M点的距离相等,设O的距离为x,则有: 解得,所以 即粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为l, (2)由几何关系可知PM间的距离也为,即为等边三角形,所以粒子在P点时有: 粒子在磁场中做匀速圆周运动时,由洛伦兹力提供向心力,则有: 解得: 粒子从Q点到P点做类平抛运动,由类平抛运动的规律可知:,,, 解得: (3)粒子在电场中从Q到P的运动过程中做类平抛运动,沿y轴负方向有: 解得,所以Q点坐标为(0,)  
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如图所示,质量为m=245g的物块(可视为质点)放在质量为M=0.5kg的木板左端,足够长的木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数为 =0. 4。质量为m0=5g的子弹以速度v0=300m/s沿水平方向射人物块并留在其中(日寸间极短),g取10m/s2。子弹射入后,求:

(1)物块相对木板滑行的时间;

(2)物块相对木板滑行的位移。

 

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某同学为了测量木质材料与金属材料间的动摩擦因数,设计了一个实验方案:实验装置如图甲所示,金属棒放在水平桌面上,且始终静止。他先用打点计时器测出木块运动的加速度,再利用牛顿第二定律计算出动摩擦因数。

(1)实验时 ______(填“需要”或“不需要”)使砝码和砝码盘的质量m远小于木块的质量M;______(填“需要”或“不需要”)把金属板的一端适当垫高来平衡摩擦力。

(2)图乙是某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,纸带上计数点间的距离如图所示,则打点计时器打A点时木块的速度为_______m/s;木块运动的加速度为______m/s2。(打点计时器所用电源的频率为50Hz,结果均保留两位小数)。

(3)若打图乙纸带时砝码和砝码盘的总质量为50g,木块的质量为200g,则测得木质材料与金属材料间的动摩擦因数为________(重力加速度g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)

 

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(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0_________ cm,求得弹簧的劲度系数k = _______N/m。

(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为 ______ cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 _________个。

 

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如图甲所示,两根足够长,电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面的夹角为37°,下端接有阻值为1.5Ω的电阻R。虚线MN下侧有与导轨平面垂直、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场。现将金属棒ab从MN上方某处垂直导轨由静止释放,金属棒运动过程中始终与导轨保持良好接触,已知金属棒接入电路的有效阻值为0.5Ω,金属棒运动的速度-时间图像如图乙所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g10m/s2,下列判断正确的是

A. 金属棒的质量为0.2kg

B. 0~5s内系统产生的热量为20J

C. 0~5s内通过电阻R的电荷量为5C

D. 金属棒匀速运动时,ab两端的电压为1V

 

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2017118日,我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用,假设“墨子号”绕地球做匀速圆周运动,经过时间tt小于“墨子号”的运行周期),“墨子号”运行的弧长为s,其与地心连线扫过的角度为(弧度),引力常量为G,则(   )

A. “墨子号”的轨道半径为    B. “墨子号”的环绕周期为

C. 地球的质量为    D. 地球的密度为

 

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