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(19分)如图甲所示,在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1,在MN的右侧有竖直...

(19分)如图甲所示,在边界MN左侧存在斜方向的匀强电场E1,在MN的右侧有竖直向上、场强大小为E2=0.4N/C的匀强电场,还有垂直纸面向内的匀强磁场B(图甲中未画出)和水平向右的匀强电场E3(图甲中未画出),B和E3随时间变化的情况如图乙所示,P1P2为距MN边界2.28m的竖直墙壁,现有一带正电微粒质量为4×10-7kg,电量为1×10-5C,从左侧电场中距MN边界6ec8aac122bd4f6em的A处无初速释放后,沿直线以1m/s速度垂直MN边界进入右侧场区,设进入右侧场时刻t=0, 取g =10m/s2.求:

6ec8aac122bd4f6e

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)MN左侧匀强电场的电场强度E1的大小及方向。(sin37º=0.6);

(2)带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度的大小及方向;

(3)带电微粒在MN右侧场区中运动多长时间与墙壁碰撞?(6ec8aac122bd4f6e≈0.19)

 

【解析】 (1)设MN左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ. 带电小球受力如右图. 沿水平方向有 qE1cosθ=ma                   (1分) 沿竖直方向有 qE1sinθ=mg                    (1分)        对水平方向的匀加速运动有       v2=2as         (1分)   代入数据可解得 E1=0.5N/C                    (1分) θ=53º                        (1分) 即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上. 带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2=mg                              (1分) 在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中  m/s2   (1分)     带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s             (1分) 在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动, 周期为 s                               (1分)     在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左.                                                                 (1分) (3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1= vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m         (1分) 带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径 m     (1分) 因为r+s1<2.28m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁. 在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 , 在3s内带电微粒共前进距离 s3=m                      (1分) 在3s时带电微粒的速度大小为 m/s 在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径         m=0.19m                   (2分) 因为r3+s3>2.28m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁.      带电微粒在3s以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m               (1分)     sinθ=  ,    θ=30º             (1分)  所以,带电微粒作圆周运动的时间为 s      (1分) 带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+=s     (1分)         【解析】略
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考点分析:
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(12分) 如图所示,某人距离墙壁10m起跑,向着墙壁冲去,挨上墙之后立即返回出发点。设起跑的加速度为4 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,快到达墙根时需减速到零,不能与墙壁相撞。减速的加速度为8 m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲到出发点.求该人总的往返时间为多少?

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图(a)是白炽灯L1(220V,100W)和L2(220V,60W)的伏安特性曲线

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(1)图中曲线 ______ 表示灯L1的的伏安特性曲线。(选填“A”或“B”)

(2)随着灯泡L1功率的增大,其灯丝阻值逐渐 _______ 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)

(3)若将这两个灯泡并联在电路上,在用电高峰时电压仅200V,则此时L1灯的实际功率为 _______ W,L2灯的实际功率为 _______ W。

(4)若将它们串联后接在220V电源上,则此时L1灯的实际功率为 _______ W,L2灯的实际功率为 _______ W。

(5)若用图(b)所示电路测量L1灯的伏安特性,由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比图(a)中描绘出的理想伏安特性曲线在I-U图中位置来得偏 ________(选填“高”或“低”)。

(6)用图(b) 所示电路测量L1灯伏安特性时,已知R0=10Ω,E=300V。则电路中可变电阻R选用下列各种规格时,测量效果最好的是(    )。

A.最大电阻5Ω,最大电流10A       B.最大电阻50Ω,最大电流6A

C.最大电阻500Ω,最大电流1A      D.最大电阻5000Ω,最大电流1A

 

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(6分)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示。图2是打出纸带的一段。

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①已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a = ____________。

②为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有_____________。用测得的量及加速度a表示阻力的计算式是为f = _______________ 。

 

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如图所示,平行金属导轨与水平面间的倾角为说明: 6ec8aac122bd4f6e,导轨电阻不计,与阻值为R的定值电阻相连。匀强磁场垂直穿过导轨平面,磁感应强度为B。有一质量为m、长为l的导体棒从ab位置以平行于斜面的大小为v的初速度向上运动,最远到达a′b′的位置。已知ab与a′b′之间的距离为s;导体棒电阻的阻值也为R,与导轨之间的动摩擦因数为说明: 6ec8aac122bd4f6e。则

说明: 说明: 6ec8aac122bd4f6e

A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为说明: 6ec8aac122bd4f6e

B.上滑到a′b′过程中电流做功发出的热量说明: 6ec8aac122bd4f6e

C.上滑到a′b′过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功为说明: 6ec8aac122bd4f6e

D.上滑到a′b′过程中导体棒机械能减小量为说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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在2010上海世博会上,拉脱维亚馆的风洞飞行表演,令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速风量保持不变,让质量为m的表演者通过调整身姿,可改变所受的向上的风力大小,以获得不同的运动效果,假设人体受风力大小与正对面积成正比,已知水平横躺时受风力面积最大,且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的1/8,风洞内人体可上下移动的空间总高度为H.开始时,若人体与竖直方向成一定角度倾斜时,受风力有效面积是最大值的一半,恰好可以静止或匀速漂移;后来,人从最高点A开始,先以向下的最大加速度匀加速下落,经过某处B后,再以向上的最大加速度匀减速下落,刚好能在最低点C处减速为零,则有

A.表演者向上的最大加速度是g

B.表演者向下的最大加速度是6ec8aac122bd4f6e

C.B点的高度是6ec8aac122bd4f6e

D.由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH

 

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