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如图所示,空间存在两个匀强磁场,它们分界线是边长为3L的等边三角形APC,D、E...

如图所示,空间存在两个匀强磁场,它们分界线是边长为3L的等边三角形APCDEF三点分别在PCCAAP边上,AF = PD = CE = L,分界线两侧的磁场方向相反且垂直于纸面,磁感应强度大小相同,均为B,分界线外的磁场区域足够大。现有一质量为m、电荷量为q的带正电离子(不计重力),从F点以速度v向三角形内射入。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)如果速度v方向与PC边平行,离子第一次到分界线就经过D点,则磁感应强度B的大小是多少?

(2)如果改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点,求离子周期性运动的周期。

(3)再改变磁感应强度B的大小和速度v的方向(速度v的方向均在纸平面内),能否仍使离子第一次、第二次到达分界线时依次经过D点和E点?为什么?

 

(1) (2) (3) 不可能. 【解析】(1) 带电离子的运动轨迹如图所示, 可得圆周运动的半径    [2分] 根据洛仑兹力提供向心力,可得                  [1分] 由上二式可得              [2分] (2)连接D、E、F,可得DDEF是等边三角形,当离子沿ÐDFE的角平线方向射入时, 离子才能依次经过D点、E点,其运动的各段轨迹依次是a、b、c、d、e、f.回到F点, 完成一个周期运动, 如右下图所示.   画出a段圆孤的圆心O,由几何关系可知,DFOD也是等边三角形,所以圆孤半径 R = OF = FD =      [3分] 离子一个周期运动的路径为3个圆的周长,所以其运动周期          [8分] (3) 不可能.     [2分] 右图中三个圆相切是满足题中要求的必要条件, 再改变B的大小和v的方向, 圆半径R将改变, 半径R无论变大还是变小, 三圆总是相交, 不可能再相切, 所以不可能. [4分]
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考点分析:
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如图所示, 金属导轨是由倾斜和水平两部分圆滑相接而成, 倾斜部分与水平夹角q =37°,导轨电阻不计。abcd矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场,bc = ad = s = 0.20 m。导轨上端搁有垂直于导轨的两根相同金属杆P1P2,且P1位于abP2的中间位置,两杆电阻均为R,它们与导轨的动摩擦因数m = 0.30, P1杆离水平轨道的高度h = 0.60m, 现使杆P2不动,让P1杆静止起滑下,杆进入磁场时恰能做匀速运动,最后P1杆停在AA¢位置。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

求: (1)P1杆在水平轨道上滑动的距离x

(2)P1杆停止后, 再释放P2杆, 为使P2杆进入磁场时也做匀速运动, 事先要把磁场的磁感应强度大小调为原来的多少倍?

(3)若将磁感应强度B调为原来3倍, 再释放P2, 问

P2杆是否有可能与P1杆不碰撞? 为什么?

 

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在公路的十字路口, 红灯拦停了很多汽车, 拦停的汽车排成笔直的一列, 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐, 相邻两车的前端之间的距离均为l = 6.0 m,  若汽车起动时都以a =2.5m/s2 的加速度作匀加速运动, 加速到v=10.0 m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t = 40.0 s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯. 另外交通规则规定: 原在绿灯时通行的汽车, 红灯亮起时, 车头已越过停车线的汽车允许通过。请解答下列问题:

 (1)若绿灯亮起瞬时, 所有司机同时起动汽车, 问有多少辆汽车能通过路口?

 (2)第(1)问中, 不能通过路口的第一辆汽车司机, 在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动, 结果车的前端与停车线相齐时刚好停下, 求刹车后汽车加速度大小。

(3)事实上由于人反应时间的存在, 绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时, 第一个司机迟后Dt=0.90s起动汽车, 后面司机都比前一辆车迟后0.50s起动汽车, 在该情况下, 有多少辆车能通过路口?

 

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某科技活动小组同学, 用下如下图甲的实验器材, 测绘一个非线性电学元件的伏安特性曲线, 其中电压表内阻约20KΩ,毫安表内阻约200Ω, 滑动变阻器最大阻值为100W, 电源能提供的电压为9V。实验测得该元件两端电压U和通过它的电流I的数据如下表所示:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 根据表中的数据可获得的信息及有关电

学实验的知识, 请在右边的方框中画出该活动

小组采用的实验电路图。

(2) 图甲是尚未完成连接的电路, 请你把其连接完整。

(3) 根据表中数据,在图乙的坐标纸中画出该元件的伏安特性曲线。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

                

 

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在“探究求合力的方法”的实验中,王同学用了两个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧秤来测量拉力。实验之前他先检查了弹簧秤,然后进行实验: 将橡皮条的一端固定在水平放置的木板上,用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置和拉力F1F2的大小及方向;然后用一个弹簧秤拉橡皮条, 仍将结点拉到O点,再记录拉力F的大小及方向; 然后取下白纸作图, 研究合力与分力的关系。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 实验前对弹簧秤进行检查,下列哪些检查是必需的?        

A.将弹簧秤放在桌面上,进行调零

B.将弹簧秤竖直放置,进行调零

C.将弹簧秤用力拉,看是否能达到最大量程

D.将两只弹簧秤水平互钩对拉,检查两弹簧秤读数是否相同

(2) 下图是王同学研究合力与分力关系时在白纸下画出的图,根据物理上作图要求和规范, 请指出图中存在的四种错误。

说明: 6ec8aac122bd4f6e                                               

                                                                       

                                                      

                                                                       

                                

                                                                       

                                                      

                                                                       

(3) 在实验之余,王同学又将两弹簧秤竖直互钩对挂,如图右图所示, 发现上面弹簧秤的读数大于下面弹簧秤的读数,倒置后也是如此, 产生这种现象的原因是       

A.弹簧秤外壳的重力            B.弹簧自身的重力 

C.弹簧秤只能水平测力          D.两挂钩之间的作用力不同

 

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在透明均匀介质内有一球状空气泡, 一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡, A为入射点, 之后ab色光分别从C点、D点射向介质,如图所示。已知A点的入射角为30°,a色光的偏向角为45° (C点出射光线与入射光线的夹角), CD弧所对的圆心角为3°, 则下列结论正确的是  (        )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.b色光的偏向角为43.5°

B.介质对a色光的折射率na =6ec8aac122bd4f6e

C.b色光从介质射向空气的临界角正弦6ec8aac122bd4f6e

D.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,屏上的条纹间距Dxa < Dxb   

 

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