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如图所示,两个同心圆是磁场的理想边界,内圆半径为R,外圆半径为R,磁场方向垂直于...

如图所示,两个同心圆是磁场的理想边界,内圆半径为R,外圆半径为6ec8aac122bd4f6eR,磁场方向垂直于纸面向里,内外圆之间环形区域磁感应强度为B,内圆的磁感应强度为B/3。t=0时一个质量为m,带-q电量的离子(不计重力),从内圆上的A点沿半径方向飞进环形磁场,刚好没有飞出磁场。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)求离子速度大小

(2)离子自A点射出后在两个磁场不断地飞进飞出,从t=0开始经多长时间第一次回到A点?

(3)从t=0开始到离子第二次回到A点,离子在内圆磁场中运动的时间共为多少?

(4)画出从t=0到第二次回到A点离子运动的轨迹。(小圆上的黑点为圆周的等分点,供画图时参考)

 

①、依题意在外磁场轨迹与外圆相切,如图 由牛顿第二定律:mv2/r1=qvB………………2分 由图中几何关系得:         得:          ……2分 由以上各式得:   ……2分 ②、离子从A出发经C、D第一次回到A轨迹如图,在内圆的磁场区域:mv2/r2=qvB/3 可得:    ……………1分 周期:      ……………1分 由几何关系可知:β=π/6 在外磁场区域的周期:                    …………………………1分 由几何关系可知:α=4π/3 离子A→C→D→A的时间:         …………………………2分                                    …………………………1分 ③、从t=0开始到离子第二次回到A点,离子在内圆磁场中共运动6次,时间为t2:      …………………………2分 得:       …………………………1分 ④、轨迹如图                …………………………3分 【解析】略
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考点分析:
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如图所示,小球由静止开始沿光滑轨道滑下,接着水平抛出。小球抛出后落在斜面上。已知斜面的倾角为θ,斜面底端在抛出点正下方,斜面顶端与抛出点在同一水平面上,斜面长度为L,斜面上M、N两点将斜面长度等分为3段,小球可以看作质点,空气阻力不计。为使小球能落在M点以上,小球开始时释放的位置相对于抛出点的高度h应满足什么条件?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某待测电阻RX的阻值大约100Ω,现要测量其电阻的阻值,实验室提供如下器材:

                            电流表A1(量程40 mA、内阻r1=10Ω)

                            电流表A2(量程100mA、内阻r2 约为3Ω)

                            电流表A3(量程0.6A、内阻r1 约为0.2Ω)

电压表V(量程15V、内阻约为20 kΩ)

                            滑动变阻器R ,最大阻值约为10Ω

                            定值电阻R0 (阻值为100Ω)

                            电源E(电动势4V、有内阻)  

                            开关、导线若干

 

测量要求:实验原理中没有系统误差,电表读数不得小于其量程的1/2,能测多组数据。

(1)在上述提供的器材中,选出适当器材测出待测电阻阻值。其中选用的电表为:

       (填字母)。

 

(2)请你在虚线框内画出测量电阻RX 的实验电路原理图(图中元件用题干中相应的英文字母标注)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(3)用已知量和测量的量表示RX的表达式;RX=                           

(4)若用图像处理实验数据,可画Rx的I-U曲线,用已知量和测量量表示纵轴的物理量,其表达式为              ,表示横轴的物理量的表达式为             

(③④中若用到电表读数,分别用I1、I2、 I3、U表示A1、A2、A3、V的读数)

 

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在研究匀变速直线运动规律的实验中,小车放在斜面上,车前端拴有不可伸长的细线,跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连,小车后面与穿过打点计时器限位孔的纸带相连,如图(a)所示。起初小车停在靠近打点计时器的位置,重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器,释放小车,小车在重物牵引下由静止开始沿斜面向上运动,重物落地后小车会继续运动一段距离,打点计时器在纸带上连续打下一系列点,图(b)中a、b、c是纸带上的三段,打点的先后次序是a→b→c。(打点计时器使用的交流电频率为50Hz)

(1)根据所提供纸带上的数据,计算打c段纸带时小车的加速度大小为      m/s2

(结果保留两位有效数字)方向与小车的运动方向       。(填:相同或相反)

(2)打b段纸带时,小车运动的最大速度出现在b纸带中的       段。(填图b中的相邻两个字母)

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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如图所示,水平光滑绝缘杆从物体A中心的孔穿过,A的质量为M,用绝缘细线将另一质量为m的小球B与A连接,M>m,整个装置所在空间存在水平向右的匀强电场E。现仅使B带正电且电荷量大小为Q,发现A、B一起以加速度a向右运动,细线与竖直方向成α角。若仅使A带负电且电荷量大小为Q’,则A、B一起以加速度a′ 向左运动时,细线与竖直方向也成α角,则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.a′=a,Q′=Q                B.a′>a,Q′=Q

C.a′<a,Q′<Q                 D.a′>a,Q′>Q

 

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如图所示,带正电的物块A放在不带电的小车B上,开始时都静止,处于垂直纸面向里的匀强磁场中。t=0时加一个水平恒力F向右拉小车B,t=t1时A相对于B开始滑动。已知地面是光滑的。AB间粗糙,A带电量保持不变,小车足够长。从t=0开始A、B的速度—时间图象,下面哪个可能正确?

说明: 6ec8aac122bd4f6e

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