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(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小...

(20分)如图在xOy坐标系第Ⅰ象限,磁场方向垂直xOy平面向里,磁感应强度大小均为B=1.0T ;电场方向水平向右,电场强度大小均为E=6ec8aac122bd4f6eN/C。一个质量m=2.0×10-7kg,电荷量q=2.0×10-6C的带正电粒子从x轴上P点以速度v0射入第Ⅰ象限,恰好在xOy平面中做匀速直线运动。0.10s后改变电场强度大小和方向,带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动,取g=10m/s2。求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)带电粒子在xOy平面内做匀速直线运动的速度v0大小和方向;

(2)带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时电场强度的大小和方向;

(3)若匀速圆周运动时恰好未离开第Ⅰ象限,x轴上入射P点应满足何条件?

 

(1)速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°   (2)E=1.0N/C  方向竖直向上(3)x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m 【解析】(1)如图粒子在复合场中做匀速直线运动,设速度v0与x轴夹角为θ,依题意得:粒子合力为零。①(1分) 重力mg=2.0×10-6N,电场力F电=Eq=2×10-6N 洛伦兹力=4. 0×10-6N   ②(3分) 由f洛=qvB得  v0=2 m/s              ③(2分) =  θ=60°              ④(2分) 速度v0大小2 m/s,方向斜向上与x轴夹角为60°  (2) 带电粒子在xOy平面内做匀速圆周运动时,电场力F电必须与重力平衡,洛伦兹力提供向心力。故电场强度,⑤(3分) 方向竖直向上;⑥(2分)  (3) 如图带电粒子匀速圆周运动恰好未离开第1象限, 圆弧左边与y轴相切N点;      ⑦(2分) PQ匀速直线运动,PQ=v0t=0.2 m     ⑧(1分) 洛伦兹力提供向心力,  ⑨(1分) 整理并代入数据得R= 0.2 m                      ⑩(1分) 由几何知识得OP=R+Rsin60°- PQcos60°=0.27 m     ⑾(1分) x轴上入射P点离O点距离至少为0.27 m          ⑿(1分)
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考点分析:
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(19分)某健身游戏过程可简化为以下物理模型。在平静的水面上,有一长L=12m的木船,木船右端固定一直立桅杆,木船和桅杆的总质量m1=200kg,质量为m2=50kg的人立于木船左端,开始时木船与人均静止,若人匀加速向右奔跑(没有打滑)到右端并立即抱住桅杆,经历的时间是t=2s,船运动中受到水的阻力是船(包括人)总重的0.1倍,g取10m/s2,求:从人起跑到抱住桅杆之前的过程中。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)在图中画出人的受力示意图;

(2)船的位移大小;

(3)人至少要做多少功。

 

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(15分)引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动。如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下颚到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小;

(2) 第二次上拉时,用恒力F/=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少。

 

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(8分)现将测量某一电流表A的内阻r。给定器材有:

A.待测电流表A(量程300μA,内阻r1约为100Ω)

B.电压表V(量程3V,内阻r2 =1kΩ)

C.电源E(电动势4V,内阻忽略不计)

D.定值电阻R1=10Ω

E.滑动变阻器R2(阻值范围0~20Ω,允许通过的最大电流0.5A)

F.电键S一个,导线若干

要求测量时两块电表指针的偏转均超过其量程的一半。

①在方框中画出测量电路原理图

②电路接通后,测得电压表读数为U, 电流表读数为I,用已知和测得的物理量表示电流表内阻r1       

 

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(10分) 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,如果已知摆球直径为2.00厘米,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如下图所示,那么单摆摆长是________ m。如果测定了40次全振动的时间如下图中秒表所示,那么秒表读数是_________ s,

说明: 6ec8aac122bd4f6e

用游标卡尺分别测量一根金属管的外径和内径,其结果如图所示。则金属管的外径是______cm,经过计算得到金属管厚度是________cm。

6ec8aac122bd4f6e

 

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如图(甲)所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行光滑金属导轨,导轨跟大线圈M相接,小闭合线圈N在大线圈M包围中,导轨上放一根光滑的金属杆ab,磁感线垂直于导轨所在平面。小闭合线圈N通有顺时针方向的电流,该电流按下列图(乙)中哪一种图线方式变化时,最初一小段时间t0内,金属杆ab将向右做加速度减小的变加速直线运动(     )

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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