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如图所示,在xOy直角坐标平面内的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的区域...

如图所示,在xOy直角坐标平面内满分5 manfen5.com的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度满分5 manfen5.com的区域有沿满分5 manfen5.com方向的匀强电场。在x轴上坐标为满分5 manfen5.com的S点有一粒子源,它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向发射一个比荷满分5 manfen5.com,速率满分5 manfen5.com的带正电粒子。若粒子源只发射一次,其中只有一个粒子Z恰能到达电场的右边界,不计粒子的重力和粒子间的相互作用(结果可保留根号)。求:

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(1)粒子在磁场中运动的半径R;

(2)粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角满分5 manfen5.com

(3)第一次经过y轴的所有粒子中,位置最高的粒子P的坐标;

(4)若粒子P到达y轴瞬间电场突然反向,求粒子P到达电场右边界时的速度。

 

(1)0.1m;(2)600(或1200);(3)(0,);(4) 【解析】 试题分析:(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动:,解得:R=0.1m (2)由题意可知粒子Z垂直电场左边界进入电场,做出粒子Z在磁场中的运动轨迹如图所示,O1为轨迹的圆心,用dB表示磁场区域的宽度,由几何关系可知:,在△SOO1中满足: 代入数据可得:,即粒子Z从S发射时的速度方向与磁场左边界的夹角为60°(或120°) (3)在y轴上位置最高的粒子P的运动轨迹恰与y轴相切于N点,如图所示,N点到x轴的竖直距离L满足: 解得: 即粒子P的位置坐标为(0,) (4)用dE表示电场的宽度,对粒子Z在电场中的运动,由动能定理可得: 代入数据可得: 设沿电场方向的速度为,则 Eq=ma 解得: 所以粒子P到达电场右边界时的速度 方向与电场右边界成450或1350 考点:带电粒子在匀强电场及在匀强磁场中的运动.  
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考点分析:
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如图所示,质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力F,当小车向右运动速度达 满分5 manfen5.com时,在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块,经过t1=2s的时间,小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数满分5 manfen5.com0.2,假设小车足够长,g取10m/s2,求:

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(1)水平恒力F的大小;

(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移;

(3)整个过程中摩擦产生的热量。

 

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某学习小组的同学设计了如图所示的电路来测量定值电阻R0的阻值(约为几欧到十几欧)及电源的电动势E和内阻r。

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实验器材有:待测电源,待测电阻R0,电流表A(量程为0.6A,内阻不计),电阻箱R(0~99.9满分5 manfen5.com),开关满分5 manfen5.com,导线若干。

(1)先测电阻R0的阻值。请将学习小组同学的操作补充完整:

先闭合S1和S2,调节电阻箱,读出其示数R1和对应的电流表示数I,然后_____________________,使电流表的示数仍为I,读出此时电阻箱的示数R2。则电阻R0的表达式为R0=________________。

(2)同学们通过上述操作,测得电阻满分5 manfen5.com,继续测电源的电动势E和内阻r。该小组同学的做法是:闭合S1,断开S2,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电流表示数I,如下表数据:

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①请根据给定的坐标系并结合以上数据描点作图。

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②利用图象求出该电源的电动势E=_____________V,内阻r=_____________满分5 manfen5.com(保留两位有效数字)

 

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用如图实验装置验证满分5 manfen5.com组成的系统机械能守恒。满分5 manfen5.com从高处由静止开始下落,在m1拖着的纸带上打出一系列的点,打点计时器的打点频率为50Hz,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点,相邻两计数点间均有4个点未画出,计数点间的距离如图所示。已知满分5 manfen5.com(g取9.8 m/s2,所有结果均保留三位有效数字),则

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①下面给出了该实验的操作步骤:

A.按照图示的装置安装实验器材

B.将打点计时器接到直流电源上

C.先释放m2,再接通电源,在纸带打下一系列点迹

D.挑选点迹清晰的纸带进行测量

E.根据测量的结果,分别计算系统减少的重力势能和增加的动能

其中操作不当的步骤是:_____________

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②在打0~5点过程中系统动能的增加量满分5 manfen5.com____________J,系统重力势能的减少量满分5 manfen5.com______________J,在误差允许范围内验证了机械能守恒。

③某同学作出了满分5 manfen5.com图线,则据图线得到的重力加速度g=______________m/s2

 

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如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。开始时a杆以初速度满分5 manfen5.com。向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为满分5 manfen5.com时,b杆向右的速度达到最大值满分5 manfen5.com,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时

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A.b杆受到弹簧的弹力为满分5 manfen5.com

B.a杆受到的安培力为满分5 manfen5.com

C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q

D.弹簧具有的弹性势能为满分5 manfen5.com

 

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探月工程三期飞行试验器于2014年10月24日2时在中国西昌卫星发射中心发射升空,飞行试验器飞抵距月球6万千米附近进入月球引力影响区,开始在月球近旁转向飞行,最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道。设月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,则下列选项错误的是

A.飞行试验器绕月球运行的周期为满分5 manfen5.com

B.飞行试验器工作轨道处的重力加速度为满分5 manfen5.com

C.飞行试验器在工作轨道上的绕行速度为满分5 manfen5.com

D.月球的平均密度为满分5 manfen5.com

 

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