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(12分)如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于...

(12分)如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于ADEC平面向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为B0,OF为上、下磁场的水平分界线。质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于A C边界射入上方区域,经OF上的Q点第一次进入下方区域,Q与O点的距离为3a。不考虑粒子重力

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(1)求粒子射入时的速度大小;

(2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方区域的磁感应强度应满足的条件;

(3)若下方区域的磁感应强度B=3B0,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DE与AC 间距离的可能值。

 

(1) (2)B1>8B0/3 (3)L=nPP1=4na(n=1,2,3,……) 【解析】 试题分析:(1)设粒子在OF上方做圆周运动的半径为R,由几何关系知:R=5a 由牛顿第二定律:,联立解得: (2)当粒子恰好不从AC边界飞出时,设粒子在OF下方做圆周运动的半径为r1,由几何关系得: ,而cosθ=3/5,所以,根据,解得: 当B1>8B0/3时,粒子不会从AC边界飞出 (3)当B=3B0时,粒子在OF下方的运动半径为r=5a/3,设粒子的速度方向再次射入磁场时的速度方向一致时的位置为P1,则P与P1的连线一定与OF平行,根据几何关系PP1=4a,所以若粒子最终垂直DE边界飞出,边界DE于AC间的距离为L=nPP1=4na(n=1,2,3,……) 考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动  
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考点分析:
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(10分)如图所示,倾角θ=30°、宽L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg,电阻R=l满分5 manfen5.com的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上,使棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨    电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:

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(1)若牵引力的功率P恒为56W,则ab棒运动的最终速度为多大?

(2)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.5C,则撤去牵引力后ab棒向上滑动的距离多大?

 

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(8分)如图,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。水平轨道CM与C点相切,轨道上有一轻弹簧,一端固定在竖直墙上,另一端恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。一质量为m的小物块自A处以竖直向下的初速度v0=满分5 manfen5.com滑下,到C点后压缩弹簧进入水平轨道,被弹簧反弹后恰能通过B点。重力加速度为g,求:

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(1)物块通过B点时的速度大小;

(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力大小;

(3)弹簧的最大弹性势能。

 

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(10分)用电流表、电压表、滑动变阻器“测电池的电动势和内阻”的实验时,如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,从而影响测量值的精确性。可以利用一定值电阻,对实验进行改良。某次实验中,除一节新干电池、电压表、电流表和开关外,还有

定值电阻R0(1.8满分5 manfen5.com)

滑动变阻器R 1(0~10满分5 manfen5.com)

滑动变阻器R 2(0~200满分5 manfen5.com)

(1)请你画出应采用的实验电路原理图。

(2)为方便实验调节较准确地进行测量,滑动变阻器应选用_______(填“R 1”或“R 2”)。

(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数如下表

I/A

0.15

0.20

0.25

0.30

0.40

0.50

U/N

1.20

1.10

1.00

0.90

0.70

0.50

请你在给出的坐标纸中画出U-I图线。

(4)根据图线得出新干电池的电动势E=______V,内阻r=________满分5 manfen5.com

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(6分)如图甲,一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时,纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)。

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(1)根据图乙读出圆盘的直径为_____cm;

(2)根据图丙计算,打D点时圆盘转动的角速度为______ rad/s;

(3)由图丙可知,纸带运动的加速度大小为______m/s2

 

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如图,AB为竖直面内半圆的水平直径。从A点水平抛出两个小球,小球l的抛出速度为v1、小球2的抛出速度为v2。小球1落在C点、小球2落在D点,CD两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和l倍。小球l的飞行时间为t1,小球2的飞行时间为t2。则 

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A.t1 = t2   B.t1 < t2 C.v1 v2 =4:满分5 manfen5.com     D.v1 :v2=3:满分5 manfen5.com

 

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