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如图所示,M、N为加速电场的两极板,M板中心有一小孔Q,其正上方有一半径为R1=...

如图所示,M、N为加速电场的两极板,M板中心有一小孔Q,其正上方有一半径为R1=1m的圆形磁场区域,圆心为0,另有一内半径为R1 ,外半径为说明: 6ec8aac122bd4f6em的同心环形磁场区域,区域边界与M板相切于Q点,磁感应强度大小均为B=0.5T,方向相反,均垂直于纸面。一比荷说明: 6ec8aac122bd4f6eC/kg带正电粒子从N板的P点由静止释放,经加速后通过小孔Q,垂直进入环形磁场区域。已知点P、Q、O在同一竖直线上,不计粒子的重力,且不考虑粒子的相对论效应。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 若加速电压说明: 6ec8aac122bd4f6eV,求粒子刚进入环形磁场时的速率v0

(2)要使粒子能进入中间的圆形磁场区域,加速电压U2应满足什么条件?

(3) 在某加速电压下粒子进入圆形磁场区域,恰能水平通过圆心O,之后返回到出发点P,求粒子从Q孔进人磁场到第一次回到Q点所用的时间。

 

⑴7   m/s…(2) U2 > V(3) t ≈3.66×10-7s 【解析】⑴(4分)粒子在匀强电场中,由动能定理得:  ……………………①(2分) 解得:7   m/s…………②(2分) ⑵(8分) 粒子刚好不进入中间圆形磁场的轨迹如图所示,设此时粒子在磁场中运动的旋转半径为r1,在RtΔQOO1中有: .…………....③(2分)       解得r1=1m…………………④(1分) 由                     ….…  ⑤(1分) 得      又由动能定理得:.………⑥(2分) 联立④⑤⑥得:V…⑦(1分) 所以加速电压U2满足条件是:U2 > V………⑧(1分) ⑶(7分)粒子的运动轨迹如图所示,由于 O、O3、Q共线且竖直,又由于粒子在两磁场中的半径相同为r2,有 O2O3 = 2O2Q = 2r2 由几何关系得∠QO2O3=600……………(1分) 故粒子从Q孔进入磁场到第一次回到Q点所用的时间为 t = 2 (T+T ) = T……………⑨(2分) 又…………………………⑩(2分) 由⑨⑩得t ≈3.66×10-7s……………………⑾(2分)
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考点分析:
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如图所示,倾角为37°的斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F,此后,物体到达C点时速度为零。通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速度,下表给出了部分数据(说明: 6ec8aac122bd4f6e)。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)物体与斜面间的动摩擦因数说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2) 恒力F的大小;

(3) AC间的距离。

 

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常用电流表有内阻,现要测量电流表G1的内阻r1 电路如图甲所示。供选择的仪器如下:

A.待测电流表G1(0~5 mA,内阻约300说明: 6ec8aac122bd4f6e)   B.电流表G2(0~10 mA,内阻约100说明: 6ec8aac122bd4f6e)

C.定值电阻R1(30说明: 6ec8aac122bd4f6e)                     D.定值电阻R2(300说明: 6ec8aac122bd4f6e)

E.定值电阻R3(3说明: 6ec8aac122bd4f6e)                     F.滑动变阻器R4(0〜20说明: 6ec8aac122bd4f6e)

G.电源(电动势6.0 V,内阻不计)         H.开关S及导线若干

(1) 电路中与电流表G1并联的电阻应选_______,保护电阻应选用_______ (请填写器材前的字母序号)。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(2) 根据电路在图乙中连接实物图,要求闭合开关前滑动变阻器的滑动触头P处于正确位置。

(3) 补全实验步骤:

①按电路图连接电路;

②闭合开关S,移动滑动触头P至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;

③_______________________________________________________________

④以I1为纵轴,I2为横轴,作出相应图象如图丙所示。

(4) 根据I1-I2图线的斜率k及定值电阻,写出电流表G1内阻的表达式r1=_______

 

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为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系,某实验小组的实验装置如图所示,光滑水平桌面距地面高为h,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为m的小钢球接触,弹簧处于原长。将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,弹簧将小球沿水平方向推出,小球落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹,已知重力加速度为g

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1) 某次实验测得小球的落点P到O点的距离为S,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s、mg之间的关系式为____________________;

(2) 改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上做出x-s图象。

弹簧压缩量x/m

0.010

0.015

0.020

0.025

0.030

0.035

小球飞行水平距离s/m

2.0

3.0

4.1

5.9

6.0

7.0

(3) 由图象得出x与s的关系式为_______________;由实验得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的关系式为______________。

 

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在倾角为θ足够长的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度相等的匀强磁场,磁场方向一个垂直斜面向上,另一个垂直斜面向下,宽度均为L,如图所示。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形线框abcd.在t=0时刻以速度v0进入磁场,恰好做匀速直线运动。若经过时间t0线框ab边到达gg’与ff’正中间位置时,线框又恰好开始做匀速运动,则下列说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A. 当ab边刚越过ff’时,线框加速度的大小为说明: 6ec8aac122bd4f6e

B. t0时刻线框匀速运动的速度为说明: 6ec8aac122bd4f6e

C. t0时间内线框中产生的热量为说明: 6ec8aac122bd4f6e

D. 线框离开磁场的过程中一直做匀速直线运动

 

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A,B两块正对的金属板竖直放置,在金属板A的内侧表面系一绝缘细线,细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图所示的电路中,其中R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,R3为定值电阻。当R2的滑动触头P在a端时闭合开关S。此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U带电小球静止时绝缘细线与金属板A的夹角为说明: 6ec8aac122bd4f6e,电源电动势E和内阻r一定。以下说法正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A. 若仅将R2的滑动触头P向b端移动,则I不变,U增大

B. 若仅增大A、B板间距离,则小球重新达到稳定后说明: 6ec8aac122bd4f6e变大

C. 若仅用更强的光照射R1,则I增大,U增大

D. 若仅用更强的光照射R1,则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变

 

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