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如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为L,两板间距离为d。上极板的...

如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为L,两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电量为q的正离子束,沿两板间中心轴线以初速度υ0进入两板间,最终都能从两板间射出。不计离子重力及离子间相互作用的影响。

(1)求离子在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离y;

(2)若在两板间加垂直纸面的匀强磁场,发现离子束恰好沿直线穿过两板,求磁场磁感应强度B的大小和方向;

(3)若增大两板间匀强磁场的强度,发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离也为y,求离子穿出两板时速度的大小υ。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)离子在穿过两板的过程中,只受与初速度v0垂直的电场力F作用,且 F=qE      两板间电场强度                                             离子的加速度                                         离子沿中心轴线方向做匀速直线运动,设离子穿过两板经历的时间为t,则L=v0t 离子沿垂直金属板方向上做初速度为0的匀变速直线运动,则y= 解得                                       (2)离子束恰好沿直线穿过两板,说明离子受力平衡,即   qE=qv0B             所以磁感应强度的大小       B=                                    磁场的方向垂直纸面向里。                                         (3)增大磁场的强度时,离子受洛伦兹力增大,所以离子会向上偏。在离子穿过极板的过程中,电场力做负功,根据动能定理得        解得离子穿出两板时的速度v==         【解析】略
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考点分析:
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如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1,ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R。现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP′平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场,求:

(1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F;

(2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小υ;

(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°。水平槽BC长d=2.0m,BC面与水面的距离h=0.80m,人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:

(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a;

(2)小朋友滑到C点时速度的大小υ;

(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移的大小x。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,一块质量为M的木板停在光滑的水平面上,木板的左端有挡板,挡板上固定一个小弹簧。一个质量为m的小物块(可视为质点)以水平速度υ0从木板的右端开始向左运动,与弹簧碰撞后(弹簧处于弹性限度内),最终又恰好停在木板的右端。根据上述情景和已知量,可以求出

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.弹簧的劲度系数

B.弹簧的最大弹性势能

C.木板和小物块之间的动摩擦因数

D.木板和小物块组成的系统最终损失的机械能

 

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如图所示,半径为R的光滑圆形轨道竖直固定放置,小球m在圆形轨道内侧做圆周运动。对于半径R不同的圆形轨道,小球m通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力。下列说法中正确的是

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越大

B.半径R越大,小球通过轨道最高点时的速度越小

C.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大

D.半径R越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小

 

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如图所示,两块平行金属板正对着水平放置,两板分别与电源正、负极相连。当开关闭合时,一带电液滴恰好静止在两板间的M点。则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.当开关闭合时,若减小两板间距,液滴仍静止

B.当开关闭合时,若增大两板间距,液滴将下降

C.开关再断开后,若减小两板间距,液滴仍静止

D.开关再断开后,若增大两板间距,液滴将下降

 

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