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如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁...

如图1所示,水平直线PQ下方有竖直向上的匀强电场,上方有垂直纸面方向的磁场,其磁感应强度B随时间的变化规律如图2所示(磁场的变化周期T=2.4×10-5s)。现有质量6ec8aac122bd4f6e带电量为6ec8aac122bd4f6e的点电荷,在电场中的O点由静止释放,不计电荷的重力。粒子经t0=6ec8aac122bd4f6e第一次以6ec8aac122bd4f6e的速度通过PQ,并进入上方的磁场中。取磁场垂直向外方向为正,并以粒子第一次通过PQ时为t=0时刻。(本题中取6ec8aac122bd4f6e,重力加速度6ec8aac122bd4f6e)。试求:

⑴ 电场强度E的大小;

6ec8aac122bd4f6e时刻电荷与O点的水平距离;

⑶ 如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于PQ的足够大的挡板,求电荷从开始运动到碰到挡板所需的时间。(保留三位有效数字)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

⑴⑵⑶ 【解析】⑴ 设粒子在电场中的加速度为a 由运动公式V0=at               (1分) 由牛顿定律qE=ma              (1分) 故电场强度大小: (2分) ⑵ 如果粒子在匀强磁场B1=0.3T中作匀速圆周运动: 运动周期          (1分)   运动轨道半径   (1分) 如果粒子在匀强磁场B2=0.5T中作匀速圆周运动: 运动周期     (1分) 运动轨道半径 (1分) 粒子进入磁场后在一个周期内的运动轨如图所示。(1分) 所以在一个周期内水平位移  (2分) ⑶ 在前15个周期内的水平位移S=15Δx=60cm      (1分) 最后7.5m内的运动轨迹如图所示                (1分) α=600          (1分) 最后7.5cm运动时间t3           (1分) 所以运动的总时间t                   (1分
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考点分析:
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如图所示,电阻可忽略不计的光滑水平轨道,导轨间距L=1m,在导轨左端接阻值R=0.3Ω的电阻。在导轨框内有与轨轨平面垂直的有界匀强磁场,磁场边界为矩形区域cdef,其中cd、ef与导轨垂直,磁场宽度刚好等于轨轨间距L,磁场长度s=1m,磁感应强度B=0.5T。一质量为m=1kg,电阻r=0.2 Ω的金属导体棒MN垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。现对金属棒施以垂直于导轨的水平外力F,金属棒从磁场的左边界cd处由静止开始以加速度a=0.4m/s2作匀加速运动。

(1) 推导出水平拉力F随时间t变化的关系式;

(2) 力F作用一段时间t1后撤去力F;若已知撤去F后金属棒的速度v随位移x的变化关系为6ec8aac122bd4f6e(v0为撤去F时金属棒速度),并且金属棒运动到ef处时速度恰好为零,则外力F作用的时间t1为多少?

(3) 若在金属棒离开磁场区域前撤出外力F,试定性画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线.(直接画图,不需要进行有关推导)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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现有一根不可伸长的轻质细绳,绳长L=1m。绳的一端固定于O点,另一端系着质量m=2kg的可看着质点的小球,将小球拉到O点正上方的A点处静止,此时绳子刚好伸直且无张力。不计小球在运动中所受的阻力,重力加速度g取10m/s2。则:

⑴ 使小球刚好能在竖直平面能做完整的圆周运动,则在A点对小球做多少J的功?

⑵ 求在⑴的条件下,小球运动到最低点时绳对它的拉力大小。

⑶ 若小球从A点以V1=1m/s的水平速度抛出,在抛出的瞬间绳子对小球是否有拉力?如有拉力计算其大小;如没有拉力,求绳子对小球再次有拉力所经历的时间。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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用速度为v0、质量为m16ec8aac122bd4f6e核轰击质量为m2的静止的6ec8aac122bd4f6e核,发生核反应,最终产生两种新粒子A和B,其中A为6ec8aac122bd4f6e核,质量为m3,速度为v3;B的质量为m4.

① 写出该反应的核方程式

② 粒子A的速度符合什么条件时,粒子B的速度方向与He核的运动方向相反.

 

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一台激光器发光功率为P0,发出的激光在真空中波长为6ec8aac122bd4f6e,真空中的光速为6ec8aac122bd4f6e,普朗克常量为6ec8aac122bd4f6e,则每一个光子的能量为       ;该激光器在6ec8aac122bd4f6e时间内辐射的光子数为        

 

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关于近代物理初步的相关知识,下列说法中正确的是              

A. α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构

B. 升高或者降低放射性物质的温度均可改变其半衰期

C. 重核的裂变会发生质量亏损,但质量数仍守恒

D. 氢原子相邻低能级间的跃迁比相邻高能级间跃迁所辐射的光子波长大

 

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