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如图所示,在竖直平面内有宽度为L足够长的金属导轨,导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场...

如图所示,在竖直平面内有宽度为L足够长的金属导轨,导轨间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0,导轨上有一导体棒在外力作用下以速度v0向左匀速运动;P、Q为竖直平面内两平行金属板,分别用导线和M、N相连,P、Q板长为d,间距也为d, P、Q板间虚线右侧为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一电量为q的带正电小球,从P、Q左边界的中点水平射入,进入磁场后做匀速圆周运动,重力加速度取g。求:

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(1)带电小球的质量m;

(2)能够打在P板上的带电小球在磁场中运动的最短时间;

(3)能够打在P板上的带电小球速度v的取值范围。

 

(1);(2);(3)≤v≤。 【解析】 试题分析:(1)因为小球在磁场中做匀速圆周运动。故它受到的电场力与重力相等, 即:qE=mg, P、Q两板间电压:U=Ed, 导体棒在MN导体棒上切割磁感线,由电磁感应定律得:U=B0Lv0,联立得:m=。 (2)如图,圆心为O2的轨迹对应在磁场中运动的时间最短: Tmin=T/4,又T= 小球在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供:qvB=m,联立得:tmin=。 (3)如图,能打在P板上的两个临界轨迹分别为圆心O1和O2,由几何知识得:r1=d/4;r2=d/2。 由以上可知:r=,联立得:v1=;v2=。 故≤v≤。 考点:带电粒子在电场与磁场中的运动,电磁感应现象。  
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考点分析:
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采用伏安法测量电源电动势E和内阻r时,由于电表因素带来了实验的系统误差.某研究性学习小组对此实验进行改进,设计出如图所示的测量电源电动势E和内电阻r的电路,E′是辅助电源,AB两点间有一灵敏电流计G.

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请你补充实验步骤:

i 闭合开关S1、S2,调节R和R′使得灵敏电流计G的示数为零,这时,A、B两点的电势φA、φB的关系是φA______φB(选填“大于”、“小于”或“等于”),读出电流表和电压表的示数I1和U1,其中I1______(选填“大于”、“小于”或“等于”)通过电源E的电流.

ii 改变滑动变阻器R、R′的阻值,重新使得______,读出______.

由上述步骤中测出的物理量,可以得出电动势E表达式为______________、内电阻r的表达式为___________.

该实验中E______E(选填“大于”、“小于”或“等于”),r______r(选填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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(18分)(1)某实验小组利用如图所示的装置来探究“合外力一定时物体的加速度与质量之间的关系”。实验中交流电频率50Hz。

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若实验中认为绳子拉力等于小桶及桶中物体的总重量,则需满足_____________。

小组同学按图所示安装好装置后,将轨道右端适当垫起,来平衡阻力。请指出不合理之处         。正确操作后,小组同学在小桶里加适当的物体,拉动小车加速运动。

某次实验打出了一条纸带如图所示。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离(单位cm)。该次实验小车的加速度a=        m/s2。(结果保留三位有效数字)

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若某小组同学重物根据测得数据画出a-1/M图象如图所示,原因是__________________。

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一带负电的粒子在电场中做直线运动的速度图象如图所示,在第2s 和第8s时刻分别经过M、N两点,已知运动过程中粒子仅受电场力的作用,则以下判断正确的是

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A.该电场一定是匀强电场

B.M点的电势低于N点的电势

C.从M点到N点的过程中,电势能逐渐增大

D.带电粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力

 

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有一台输出电压按左图规律变化的交流发电机E,通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电,如右图所示。现已知发电机的输出功率为1100W,T1的原副线圈匝数比为1:10,则下列说法正确的是

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A. 发电机E所产生的交流电的电压表达式为满分5 manfen5.com(V)

B. 电流表的示数为0.5A

C. 当用户消耗的功率变大时,输电线上消耗的功率也变大

D. 若只增加T2的原线圈匝数,则发电机的输出功率将变大

 

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一物体自t=0时开始做直线运动,其速度-时间图象如图所示,下列选项正确的有

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A.在t=6s时物体离出发点最远,最远为30m

B.在0~6s内,物体经过的路程为40m

C.在0~4s内,物体的平均速度为7.5m/s

D.在5~6s内,物体所受的合外力做负功

 

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