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.(19分)如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d

.(19分)如图,在区域I(0≤xd)和区域II(d<x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量qq>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

⑴粒子a射入区域I时速度的大小;

⑵当a离开区域II时,ab两粒子的y坐标之差。

 

【解析】(1)设粒子a 在I 内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上),半径为Ra1,粒子速率为va,运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P′,如图,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得     ① 由几何关系得      ②        ③ 式中,,由①②③式得      ④ (2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为Ra1 ,射出点为Pa(图中未画出轨迹),。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得           ⑤ 由①⑤式得       ⑥ C、P/和Oa三点共线,且由⑥式知Oa点必位于⑦ 的平面上。由对称性知,Pa点与P/点纵坐标相同,即      ⑧   式中,h是C点的y坐标。 设b在I中运动的轨道半径为Rb1 ,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得     ⑨ 设a到达Pa点时,b位于Pb点,转过的角度为α。如果b没有飞出I,则      ⑩        ⑪ 式中,t 是a 在区域II 中运动的时间,而     ⑫           ⑬ 由⑤⑨⑩111213式得α=300       ⑭ 由①③⑨14式可见,b没有飞出。Pb点的y坐标为     ⑮ 由①③⑧⑨1415式及题给条件得,a、b 两粒子的y 坐标之差为         ⑯
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(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。

 

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(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。

s(m)

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

0.950

t(ms)

292.9

371.5

452.3

552.8

673.8

776.4

s/t(m/s)

1.71

1.62

1.55

1.45

1.34

1.22

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完成下列填空和作图:

⑴若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值st四个物理量之间所满足的关系式是_________________;

⑵根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出s/t-t图线;

⑶由所画出的s/t-t图线,得出滑块加速度的大小为a=_______m/s2(保留2位有效数字)。

 

 

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(5分)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:

⑴将S拨向接点1,接通S1,调节_____,使待测表头指针偏转到适当位置,记下此时_________的读数I

⑵然后将S拨向接点2,调节_____,使____________,记下此时RN的读数;

⑶多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。

 

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.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=ktk是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1a2,下列反映a1a2变化的图线中正确的是

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

A.                 B.                C.                 D.

 

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一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abca运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)

6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e

A.                B.                C.               D.

 

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