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如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强...

如图所示,在x-o-y坐标系中,以(r,0)为圆心、r为半径的圆形区域内存在匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。在y > r的足够大的区域内,存在沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E。从O点以相同速率向不同方向发射质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中运动的轨迹半径也为r。已知质子的电荷量为q,质量为m,不计质子所受重力及质子间相互作用力的影响。

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.求质子射入磁场时速度的大小;

2.若质子沿x轴正方向射入磁场,求质子从O点进入磁场到第二次离开磁场经历的时间;

3.若质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从O点射入第一象限的磁场中,求质子在磁场中运动的总时间。

 

1. 2.= +  3. 【解析】(1)质子射入磁场后做匀速圆周运动,有                  (2分) 得                                                   (1分) (2)质子沿x轴正向射入磁场后,在磁场中运动了个圆周后,以速度υ逆着电场方向进入电场,原路径返回后,再射入磁场,在磁场中运动了个圆周后离开磁场。 在磁场中运动周期        质子在磁场中运动的时间                            (2分) 进入电场后做匀变速直线运动,加速度大小 质子在电场中运动的时间                          (3分) 所求时间为          = +                     (2分) (3)当质子沿与x轴正方向成夹角θ的方向从第一象限射入磁场时,设质子将从A点射出磁场,如图所示,其中O1、O2分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心。由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半径,所以OO1AO2为菱形,即AO2平行x轴,说明质子以平行y轴的速度离开磁场,也以沿y轴负方向的速度再次进入磁场。  ∠O2 =90°_θ. 所以,质子第一次在磁场中运动的时间 t1′                (3分) 此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径,设质子将从C点再次射出磁场,如图所示,其中O1、O3分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心,AO3平行x轴。由于O1AO3C为菱形,即CO1平行AO3,即平行x轴,说明C就是磁场区域圆与x轴的交点。这个结论与θ无关。 所以,OO2O3C为平行四边形,∠O3 =90°+θ. 质子第二次在磁场中运动的时间  t2′                (4分) 质子在磁场中运动的总时间     t′=t1′+t2′=             (2分)
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如图所示为某娱乐场的滑道示意图,其中AB为曲面滑道,BC为水平滑道,水

平滑道BC与半径为1.6 m的1/4圆弧滑道CD相切,DE为放在水平地面上的海绵垫。某人从坡顶滑下,经过高度差为20m的A点和B点时的速度分别为2m/s和12m/s,在C点做平抛运动,最后落在海绵垫上E点。人的质量为70kg,在BC段的动摩擦因数为0.2。问:说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.从A到B的过程中,人克服阻力做的功是多少?

2.为保证在C点做平抛运动,BC的最大值是多少?

3.若BC取最大值,则DE的长是多少?

 

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为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验,一质量为m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了如图所示的图像,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.电梯启动和制动时的加速度大小;

2.该大楼的层高.

 

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实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表6ec8aac122bd4f6e内阻6ec8aac122bd4f6e的电路如图所示。供选择的仪器如下:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

①待测电流表6ec8aac122bd4f6e(6ec8aac122bd4f6e,内阻约300Ω),

②电流表6ec8aac122bd4f6e (6ec8aac122bd4f6e,内阻约100Ω),

③定值电阻6ec8aac122bd4f6e(300Ω),

④定值电阻6ec8aac122bd4f6e(10Ω),

⑤滑动变阻器6ec8aac122bd4f6e (6ec8aac122bd4f6eΩ),

⑥滑动变阻器6ec8aac122bd4f6e (6ec8aac122bd4f6eΩ),

⑦干电池(1.5V),

⑧电键S及导线若干。

1.定值电阻应选           ,滑动变阻器应选           。(在空格内填写序号)

2.用连线连接实物图。

3.以6ec8aac122bd4f6e为纵坐标,6ec8aac122bd4f6e为横坐标,作出相应图线,如图所示。

根据6ec8aac122bd4f6e图线的斜率6ec8aac122bd4f6e及定值电阻(你选定的那一个定值电阻),写出待测电流表内阻的表达式                     

 

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

 

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某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证钩码和滑块所组成的系统机械

能守恒

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.如图乙所示,用游标卡尺测得遮光条的宽度d=       mm;实验时将滑块从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=1.2×10-2s,则滑块经过光电门时的瞬时速度为        m/s.在本次实验中还需要测量的物理量有:钩码的质量m                  (文字说明并用相应的字母表示).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 2.本实验通过比较            和             在实验误差允许的范围内相等(用测量的物理量符号表示),从而验证了系统的机械能守恒.

 

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如图甲所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一边长为L总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示   位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁 场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则图乙中表示线框中电流i随bC边的位置坐标x变化的图象正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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