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如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度...

如图所示,在平行板电容器的两板之间,存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁感应强度B1=0.40T,方向垂直纸面向里,电场强度E=2.0×105V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°.一束带电量q=8.0×10-19C的同位素正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板后从y轴上坐标为(0,0.2m)的Q点垂直y轴射入磁场区,离子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角在45°~90°之间,不计离子重力,求:

(1)离子运动的速度为多大?

(2)x轴上被离子打中的区间范围?

(3)离子从Q运动到x轴的最长时间?

(4)若只改变AOy区域内磁场的磁感应强度大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2´应满足什么条件?

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(1):离子在两板间时有:  1分  解得:v=5.0×105m/s   1分 (2)当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°时, 到达x轴上的M点,如图所示,则: r1=0.2m   1分  所以:OM=   1分 当通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为90°时, 到达x轴上的N点,则: r2=0.1m  1分     所以:ON=r2=0.1m   1分       所以离子到达x轴的区间范围是0.1m≤x≤   1分 (3)所有离子速到都相同,当离子运动路程最长时,时间也最长,由图知当r=r1时离子运动时间最长,则:tm== 7.14×10-7 s   2分 (4)由牛顿第二定律有:    则:   1分  当r=r1时,同位素离子质量最大:  1分 若质量最大的离子不能穿过直线OA,则所有离子必都不能到达x轴,由图可知使离子不能打到x轴上的最大半径:       2分 设使离子都不能打到x轴上,最小的磁感应强度大小为B0,则             1分 解得  B0==0.60T    1分    则:B2´≥0.60T    1分 【解析】略
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考点分析:
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如下图所示,倾角为θ宽度为d长为L的光滑倾斜导轨C1D1、C2D2顶端接有可变电阻R0,L足够长,倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向左上方的匀强磁场中,磁感应强度为B,C1A1B1、C2A2B2为绝缘轨道,由半径为R处于竖直平面内的光滑半圆环A1B1、A2B2和粗糙的水平轨道C1A1、C2A2组成,粗糙的水平轨道长为S,整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m、电阻不计的金属棒MN,使其从静止开始自由下滑,不考虑金属棒MN经过接点A1A2、C1C2处时机械能的损失,整个运动过程中金属棒始终保持水平,水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为µ。则:

(1)金属棒MN在倾斜导轨C1D1 C2 D2上运动的过程中,电阻R0上产生的热量Q为多少?

(2)为了金属棒MN能到达光滑半圆环B点,可变电阻R0应满足什么条件? 

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如下图所示,一位质量m =60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=3.5m的水沟,跃上高为h=2.0m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生弹性形变、同时脚蹬地,人被弹起,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计,取g=10m/s2

(1)设人到达B点时速度vB=9m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s2,求助跑距离sAB

(2)人要到达平台,在最高点飞出时刻速度v至少多大?

(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8m,在(1)、(2)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?

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Ⅰ.如图21所示,某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时,第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时(图1),游标卡尺的示数如图(3)所示,第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时(图2),游标卡尺的示数如图(4)所示,已知双缝间距为0.5mm,从双缝到屏的距离为1m,则图(3)中游标卡尺的示数为___________mm.图(4)游标卡尺的示数________mm.实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是                          ,所测光波的波长为__________nm.

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Ⅱ.(12分)某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图,并能较准确的测量若干个由几节电池组成的电池组(均密封,只引出正负电极)的电动势及其内阻。给定的器材如下:

A.电流表G(滿偏电流10mA,内阻10Ω)

B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)

C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)

D.定值电阻R(阻值990Ω)

E.开关与导线若干

(1)小刘同学用提供的实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在乙图上完成实物连线。

说明: 6ec8aac122bd4f6e说明: 6ec8aac122bd4f6e

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(2)丙图为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池的电动势E=        V,内阻r=         Ω。

(3)另一位小张同学对另一电池组也用上面的实验连接进行测量,初始时滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后发现滑片P向左滑过一段距离x后电流表A才有读数,于是该同学根据测出的数据作出了两个电流表读数I与x的关系图,如图丁所示,则根据图象可知,此电池组的电动势为       V,内阻为       W。

 

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如图20甲所示装置中,光滑的定滑轮固定在高处,用细线跨过该滑轮,细线两端各拴一个质量相等的砝码m1和m2。在铁架上A处固定环状支架Z,它的孔能让m1通过。在m1上加一个槽码m,由O点释放向下做匀加速直线运动。当它们到达A时槽码m被支架Z托住,m1继续下降。在图20乙中能正确表示m1落到地面前,运动速度v与时间t和位移s与时间t关系图象的是:

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理论研究表明,无限大的均匀带电平面在周围空间会形成与平面垂直的匀强电场。现有两块无限大的均匀绝缘带电平面,一块两面正电,一块两面负电。把它们正交放置如甲图所示,单位面积所带电荷量相等(设电荷在相互作用时不移动),图甲中直线A1B1和A2B2分别为带正电平面和带负电平面与纸面正交的交线,O为两交线的交点,则图乙中能正确反映等势面分布情况的是 (     )

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