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(18分) 如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场...

(18分)

如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域和右侧匀强磁场的磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外和向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:

(1)画出带电粒子在上述运动过程的轨迹;

(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;

(3)带电粒子在磁场中回转一周所用的时间。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)见解析。 (2) (3) 【解析】(1)运动轨迹如图所示      (4分) (2)带电粒子在电场中加速,由动能定理,可得:     (3分) 带电粒子在磁场中偏转,由牛顿第二定律,可得:        (3分) 由以上两式,可得     。   (1分)) (3)带电粒子在两磁场区运动半径相同,如图14所示,三段圆弧的圆心组成的三角形ΔO1O2O3是等边三角形,其边长为2R ,所以 在中间磁场中运动时间    (3分) 在右侧磁场中运动时间  (3分) 则粒子在磁场中回转一周所用时间为 (1分)
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考点分析:
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(14分)

如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。

(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(11分) 一毫安表头说明: 6ec8aac122bd4f6e满偏电流为9.90mA ,内阻约为300Ω,要求将此毫安表头改装成量程为1A 的电流表,其电路原理如图所示。 图中说明: 6ec8aac122bd4f6e是量程为2A的标准电流表, R0为电阻箱,R为滑动变阻器, S为开关, E为电源.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)完善下列实验步骤:

① 将右侧的实物图按电路原理图连线;

说明: 6ec8aac122bd4f6e

②将滑动变阻器的滑动头调至    端(填“a”或“b”),电阻箱 R0的阻值调至零;

③ 合上开关;

④ 调节滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1A;

⑤ 调节电阻箱R0的阻值,使毫安表指针接近满偏,此时标准电流表的读数会   _______(填“增大”、“减小”或“不变” ) ;

⑥ 多次重复步骤 ④ ⑤ ,直至标准电流表的读数为1A,同时毫安表指针满偏.

(2)回答下列问题:

① 在完成全部实验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3. 1Ω,由此可知毫安表头内阻为

            Ω.

② 用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为

            A.

 

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(4分)下列有关高中物理实验的说法中,正确的是                                             (    )

A.“验证力的平行四边形定则”实验采用的科学方法是等效替代法

B.电火花打点计时器的工作电压是220V的直流电

C.在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中,由纸带上的一系列点迹取计数点,可求出任意两个计数点之间的平均速度

D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须要用天平测出下落物体的质量

 

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如图所示,一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小物块m连接,且m、M及M与地面间接触均光滑,开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的整个过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度,M足够长),正确的说法是     (    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒

B.由于F1、F2分别对m、M做正功,故m、M的动能不断增大

C.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统机械能不断增大

D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M动能最大

 

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如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab.导轨的一端连接电阻R,其他电阻均不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向下,金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动.则(    )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.随着ab运动速度的增大,其加速度也增大

B.外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C.当ab做匀速运动时,外力F做功的功率等于电路中的电功率

D.无论ab做何种运动,它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

 

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