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如图所示,在一底边长为2a,θ=30°的等腰三角形区域内(D在底边中点),有垂直...

如图所示,在一底边长为2a,θ=30°的等腰三角形区域内(D在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从D点垂直于EF进入磁场,不计重力和与空气阻力的影响.

(1)若粒子恰好垂直于EC边射出磁场,求磁场的磁感应强度B为多少?

(2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED板的最长时间是多少?

(3)改变磁感应强度的大小,可以再延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与ED板碰撞的作用时间.设粒子与ED板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

(1)依题意,粒子经电场加速射入磁场时的速度为v   由        得   ………………① (1分) 粒子在磁场中做匀速圆周运动其圆心在E点,如图所示,半径 …………② 由洛仑兹力提供向心力:   ………③ (1分) 由①②③式得:   (2分)   (2) 粒子速率恒定,从进入磁场到第一次打到ED板的圆周轨迹到EC边相切时,路程最长,运动时间最长.如图,设 圆周半径为r2 由图中几何关系:      得:   ……………④  (2分) 最长时间     ………⑤ (2分) 由①④⑤式得: (2分)    (3) 设粒子运动圆周半径为r,越小,后一次打到ED板的点越靠近E端点,在磁场中圆周运动累积路程越大,时间越长.当r为无穷小,经过n个半圆运动,最后一次打到E点. 有:    ………………⑥  (2分)  圆周运动周期:     …………⑦  (1分) 最长的极限时间:    …………⑧  (3分) 由⑥⑦⑧式得:   (2分) 【解析】略
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为了最大限度地减少道路交通事故,2009年8月15日,全国开始了“集中整治酒后驾驶违法行为”专项行动.这是因为一般驾驶员酒后的反应时间比正常时慢了0.1~0.5 s,易发生交通事故.图示是《驾驶员守则》中的安全距离图示和部分安全距离表格(如图所示).

说明: 6ec8aac122bd4f6e

车速v

(km/h)

反应距离

s(m)

刹车距离

x(m)

停车距离

L(m)

40

10

10

20

60

15

22.5

37.5

80

A

40

60

 

请根据该图表回答下列问题(结果保留两位有效数字):

(1) 请根据表格中的数据计算驾驶员的反应时间.

(2) 如果驾驶员的反应时间相同,请计算出表格中A的数据.

(3) 如果路面情况相同,车在刹车后所受阻力恒定,取g=10 m/s2,请计算出刹车后汽车所受阻力与车重的比值.

(4) 假设在同样的路面上,一名饮了少量酒后的驾驶员驾车以72 km/h速度行驶,在距离一学校门前52 m处发现有一队学生在斑马线上横过马路,他的反应时间比正常时慢了0.2 s,会发生交通事故吗?

 

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2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们对石墨烯的研究.他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的.我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨,能导电.某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验,得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压):实验室提供如下器材:

U/V

0.00

0.40

0.80

1.20

1.60

2.00

I/A

0.00

0.10

0.18

0.34

0.38

0.48

A.电流表A1(量程0.6A,内阻约为1.0Ω)

B.电流表A2(量程3A,内阻约为0.1Ω)

C.电压表V1(量程3V,内阻3kΩ)

D.电压表V2(量程15V,内阻15kΩ)

E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流2A)

F.滑动变阻器R2(阻值0~2kΩ,额定电流0.5A)

⑴ 除长约14cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6V)、开关和带夹子的导线若干外,还需选用的其它器材有        (填选项前字母);

⑵ 在虚线方框中画出实验电路图;

⑶ 根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I—U图线.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.学生实验“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(a)所示,某组同学在一次实验中,选择DIS以图像方式显示实验的结果,所显示的图像如图(b)所示.图像的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E.试回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)图(b)的图像中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是__________________(按顺序填写相应图线所对应的文字).

(2)图(a)所示的实验装置中,小球起到_______________的作用,传感器K的名称是_______________.

(3)根据图(b)所示的实验图像,可以得出的结论是

______________________________________________________________________________.

 

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如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个边长不等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为边长短的细导线).两线圈的下边距磁场上界面高度相同,同由静止开始自由下落,再进入磁场,最后落到地面.运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界.设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2,运动时间分别为t1、t2  在磁场中运动时产生的热量分别为Q16ec8aac122bd4f6e、Q2.不计空气阻力,则

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.v1 <v2,Q1<Q2 , t1>t2       B.v1 >v2,Q1<Q2 , t1 <t2

C.v1=v2,Q1>Q2 ,t1>t2       D.v1 =v2,Q1<Q2, t1 =t2

 

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如图所示,斜面体A静止放置在水平地面上.质量为m的滑块B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动.当F1方向水平向右,F2方向沿斜面体的表面向下时斜面体受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法中正确的是 

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.若同时撤去F1和F2,滑块B的加速度方向一定沿斜面向下

B.若只撤去F1,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

C.若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右

D.若只撤去F2,在滑块B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力不变

 

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