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(15分)如图所示,虚线OC与y轴的夹角θ=60°,在此角范围内有一方向垂直于x...

(15分)如图所示,虚线OC与y轴的夹角θ=60°,在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M(0,L)沿x轴的正方向射入磁场中。求:

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(1)要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场,经过匀强电场后从x轴上的P点(图中未画出)离开,则该粒子射入磁场的初速度v1和OP的距离分别为多大?

(2)若大量粒子a同时以满分5 manfen5.com从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中,则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差。

 

(1),;(2) 【解析】 试题分析:(1)粒子a竖直向下穿过OC,在磁场中轨迹圆心如图为O1, OO1=Rcotθ,OO1=L-R,得: ① 由 ② 解得: ③ 粒子a竖直向下穿过OC垂直进入匀强电场后,做类平抛运动。则有: ④ ⑤ ⑥ ⑦ 解得:,, ⑧ (2)由,解得: ⑨ 粒子在磁场中做匀速园周运动的周期为: ⑩ 最后出磁场的粒子从OC边上的E点射出,弦ME最长为直径,,在磁场中运动的时间为: ⑾ MF为垂直OC的一条弦,则MF为最短的弦,从F点射出的粒子运动时间最短,此时轨迹圆心为O2,由三角形关系得:,, ⑿ 此粒子的运动时间 ⒀ 时间差为 ⒁ 考点:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动. 【名师点睛】本题考查了求粒子做圆周运到达周期、运动时间等问题,难度较大,尤其是计算最长时间时,对数学能量的要求太高;根据几何关系求出带电粒子在磁场中的偏转角有两个,要注意分别进行求解.  
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考点分析:
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13分)如图所示,一平面框架与水平面成37°角,宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0=1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B=2T。ab为金属杆,其长度为L=0.4m,质量m=0.8kg,电阻r=0.5Ω,金属杆与框架的动摩擦因数μ=0.5。金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.5J。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8;g取10m/s2.求:

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(1)ab杆达到的最大速度v.

(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.

(3)在该过程中通过ab的电荷量.

 

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10分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某高速公路的最高限速v120km/h.假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0.60s.刹车时汽车受到阻力的大小f为汽车重力的0.50倍,取重力加速度满分5 manfen5.com。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少?(结果保留一位小数)

 

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9分)(1)某研究小组的同学为了测量某一电阻RX的阻值,甲同学先用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时,将选择开关调到欧姆挡“×10”档位并调零,测量时发现指针向右偏转角度太大,这时他应该:先将选择开关换成欧姆挡的“______”档位,将红、黑表笔短接,再进行       ,使指针指在欧姆刻度的“0”处;再次测量电阻RX的阻值时,指针在刻度盘上停留的位置如图所示,则所测量的值为       Ω

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2)为进一步精确测量该电阻,实验台上摆放有以下器材:

A.电流表(量程15mA,内阻约100Ω

B.电流表(量程0.6A,内阻约0.5Ω

C.电阻箱(最大电阻99.99Ω

D.电阻箱(最大电阻999.9Ω

E.电源(电动势3V,内阻0.8Ω

F.单刀单掷开关2

G.导线若干

乙同学设计的电路图如图所示,现按照如下实验步骤完成实验:

①调节电阻箱,使电阻箱有合适的阻值R1,仅闭合S1,使电流表有较大的偏转且读数为I

②调节电阻箱,保持开关S1闭合,开关S2闭合,再次调节电阻箱的阻值为R2,使电流表读数仍为I

a.根据实验步骤和实验器材规格可知,电流表应选择       (填器材前字母)

b.根据实验步骤可知,待测电阻Rx=         (用题目所给测量数据表示)。

3)利用以上实验电路,闭合S2调节电阻箱R,可测量出电流表的内阻RA,丙同学通过调节电阻箱R,读出多组RI值,作出了满分5 manfen5.com图像如图11所示。若图像中纵轴截距为1A-1,则电流表内阻RA=       Ω

 

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6分)为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图所示的实验装置。

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1)实验时,一定要进行的操作是          

A.为减小误差,实验中一定要保证钩码的质量m远小于小车的质量M

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力。

C.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录拉力传感器的示数。

D.改变钩码的质量,打出几条纸带。

满分5 manfen5.com(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电,计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=________(保留三位有效数字).

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3)以拉力传感器的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a—F图像是一条直线,测得图线的斜率为k,则小车的质量为           

 

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如图所示,滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面,到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是(取初速度方向为正方向)

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