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(18分)在如图所示的空间里,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为。在竖直方...

(18分)在如图所示的空间里,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为说明: 6ec8aac122bd4f6e。在竖直方向存在交替变化的匀强电场(竖直向上为正),电场大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e。一倾角为θ、长度足够的光滑绝缘斜面放置在此空间。斜面上有一质量为m,带电量为-q的小球,从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑,设第1秒内小球不会离开斜面,重力加速度为g。求:

(1)第1秒末小球的速度。

(2)第2秒内小球离开斜面的最大距离。

(3)若假设第5秒内小球未离开斜面,θ角应满足什么条件?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)v=2gsinθ (2)d= (3)θ≤arctan 【解析】(1)设第一秒内小球在斜面上运动的加速度为a,由牛顿第二定律,得 (mg+qE0)sinθ=ma,(2分) 第一秒末的速度为:v=at1,  (2分)  v=2gsinθ,(1分) (2)第二秒内:qE0=mg,(2分)  所以小球将离开斜面在上方做匀速圆周运动,则圆周运动的周期为:,(2分) 由向心力公式得,,小球离开斜面的最大距离为:d=2R=  (2分) (3)由题图可知,小球在奇数秒内沿斜面做匀加速运动,在偶数秒内离开斜面做完整的圆周运动。(2分)  所以,第5秒末的速度为:v5=a(t1+t3+t5)=6gsinθ,  (2分)     又因为:Bqv′≤(mg+qE)cosθ  (2分)   所以θ≤arctan(1分)
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考点分析:
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(14分)如图所示,倾角q=30°、宽度L=1.0m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1.0T、范围充分大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,现用一平行导轨的牵引力牵引一根质量m=0.20kg、电阻R=1.06ec8aac122bd4f6e、垂直导轨的金属棒ab,由静止沿导轨向上移动(ab棒始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦)。若牵引力功率恒为72W,经时间t=2.0s达到稳定速度,此过程金属棒向前滑行的位移S=4.0m。求金属棒的稳定速度及此过程金属棒上产生的热量(结果保留两位有效数字)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(9分)电流表A1的量程为0~200μA、内电阻约为500Ω,现要测其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:

电流表A2:与A1规格相同

滑动变阻器R1:阻值0~20Ω

电阻箱R2:阻值0~9999Ω

保护电阻R3:阻值约为3kΩ

电源:电动势E约1.5V、内电阻r约2Ω

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①如图所示,某同学想用替代法测量电流表内阻,他设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。

②电路完整后,请你完善以下测量电流表A1内电阻的实验步骤。                                                                    

a.先将滑动变阻器R1的滑动端移到使电路安全的位置,再把电阻箱R的阻值调到               (填“最大”或“最小”)

b.闭合开关S1、S,调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针在满偏附近,记录电流表A2的示数I

c.断开S1,保持S闭合、R1不变,再闭合S2,调节电阻箱R,使电流表A2的示数            ,读出此时电阻箱的示数R2 ,则电流表A1内电阻 r=           

 

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(6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,实验时得到一条如图所示的纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点,在这点下标明A,第六个计时点下标明B,第十一个计时点下标明C,第十六个计时点下标明D,测得AC长为14.56cm,BD长为19.72cm,则C点时小车的瞬时速度大小为          m/s。小车运动的加速度大小为         m/s2,(保留3位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某游乐场开发了一个名为“翻天滚地”的游乐项目。原理图如图所示:一个6ec8aac122bd4f6e圆弧形光滑圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的减振垫,左端M正好位于A点.让游客进入一个中空的透明弹性球,人和球的总质量为m,球的直径略小于圆管直径。将球(内装有参与者)从A处管口正上方某处由静止释放后,游客将经历一个“翻天滚地”的刺激过程。不考虑空气阻力.那么以下说法中错误的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为6ec8aac122bd4f6e

B.要使球能从C点射出后能打到垫子上,则球经过C点时的速度至少为6ec8aac122bd4f6e

C.若球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则球经过C点时对管的作用力大小为6ec8aac122bd4f6e

D.要使球能通过C点落到垫子上,球离A点的最大高度是6ec8aac122bd4f6e

 

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甲、乙两物体在同一水平轨道上,一前一后相距S,乙在前,甲在后,某时刻两者同时开始运动,甲做初速度为v0,加速度为a1的匀加速运动,乙做初速度为零,加速度为a2的匀加速运动,假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是

A.a1=a2,可能相遇一次       B.a1<a2,可能相遇二次

C.a1>a2,可能相遇二次       D.a1<a2,只能相遇一次

 

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