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如图所示,半圆有界匀强磁场的圆心O1在X轴上,OO1距离等于半圆磁场的半径,磁感...

如图所示,半圆有界匀强磁场的圆心O1在X轴上,OO1距离等于半圆磁场的半径,磁感应强度大小为B1。虚线MN,平行X轴且与半圆相切于P点。在MN上方是正交的匀强电场和匀强磁场,电场场强大小为E,方向沿X轴负向,磁场磁感应强度大小为B2。B1,B2方向均垂直纸面,方向如图所示。有一群相同的正粒子,以相同的速率沿不同方向从原点O射入第I象限,其中沿x轴正方向进入磁场的粒子经过P点射入MN后,恰好在正交的电磁场中做直线运动,粒子质量为m,电荷量为q (粒子重力不计)。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 粒子初速度大小和有界半圆磁场的半径。

(2) 若撤去磁场B2,则经过P点射入电场的粒子从y轴出电场时的坐标。

(3) 试证明:题中所有从原点O进入第I象限的粒子都能在正交的电磁场中做直线运动。

 

(1)(2) (3)见解析 24.   【解析】(1)                     (2分)                                  (2分) 由题意知粒子在磁场B1中圆周运动半径与该磁场半径相同,                         (2分) 得                 (2分) (2)在电场中粒子做类平抛运动:                       (2分)     (3分)         (2分) (3)证明:设从O点入射的任一粒子进入B1磁场时,速度方向与x轴成θ角,粒子出B1磁场与半圆磁场边界交于Q点,如图所示,找出轨迹圆心,可以看出四边形OO1O2Q四条边等长是平行四边形,所以半径O2Q与OO1平行。所以从Q点出磁场速度与O2Q垂直,即与x轴垂直,所以垂直进入MN边界。进入正交电磁场E、B2中都有故做直线运动。                                   (5分)
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考点分析:
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图示装置可以用来测量飞行器的加速度。矩形箱内上、下两壁上固定有可以测力的传感器P、Q,滑块C穿在矩形箱内一固定的光滑细杆上,且能自由滑动,两根完全相同的轻弹簧A、B—端固定在物体C上,另一端分别与传感器P、Q相连接。现将该装置固定在火箭上,火箭点火前,传感器P在上、Q在下且PQ连线在同一竖直线上,此时P、Q传给测控中心的示数均为1.0 N。火箭点火后竖直向上加速飞到离地面距离为说明: 6ec8aac122bd4f6e的D处时0?是地球的半径),Q传回地面的示数为1.2 N, 取g=10m/s2,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 滑块的质量。

(2) 滑块C在D处所受重力大小,火箭在D处的加速度大小。

 

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如图所示,AB是竖直平面内光滑的四分之•圆弧轨道,半径R=0.45m,BC是粗糙水平面,圆弧轨道与BC平面在B点相切。将质量为0.3kg的物块m从A点由静止释放,最终m停在C点,BC距离为1.5m;若在B点放置另一物块M,当m在A点以初速度V0= 4m/s沿轨道向下运动时,在B点与M发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起运动,最终停在C点。已知两物块与水平面的动摩擦因数相同,且均可视为质点。(g=10m/s2)求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) m由静止释放经过圆弧最低点B点时对轨道的压力大小和物块与水平面间的动摩擦因数。

(2) 物块M的质量。

 

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实验室中有一量程不准确的电压表V1,某课外探究小组为了测量该电压表的实际量程Um设计了图甲所示的电路。所用器材有:

量程不准的电压表V1,量程标称为O〜15V,内阻r1=20. OkΩ;

标准电压表V2,量程0〜3V,内阻r2=2.5kΩ;

标准电阻R2,阻值13.0 kΩ;

滑动变阻器R1,总电阻为200.0Ω

电源电动势E=20. 0V,内阻不计;

开关S 导线若干。

根据图甲和探究小组内A、B两位同学的操作过程,请你回答:

(2) A同学闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑动端,使电压表V1满偏,读出此时电压表V2的示数为U2,计算出V1的量程表达式为Um=_________

(3) B同学测景时,V1并未调到满偏,两电压表的示数如图乙所示,从图中读出V1的示数U1=_______ V, V2的示数U2=_______V;由读出的数据计算出Um=_______V。(计算结果保留3位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某同学验证打点计时器打点频率是否为50Hz,用图甲所示装置进行实验,让重物自由落下,图乙所示是打点计时器打出纸带中的一部分。

(1) 实验时该纸带的_______端和重物相连接。(选填“左”或“右”)

该同学查出当地重力加速度值为g。如果不考虑重物下落过程中所受阻力,利用纸带上所测数据可以推出打点计时器打点频率的表达式为_______。

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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为了提高螺旋测微器的读数精度,有人对螺旋测微器进行了这样的改进,在螺旋测微器固定刻度的上半部刻了 10个等分刻度,固定刻度的“横线”是10等分刻度的“0”刻度线,这10个分度的总长度与可动刻度的9个分度的总长度相等,如图所示。经过改进的螺旋测微器的精度为________mm,图中螺旋测微器的读数为_______mm。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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