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如右图a所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=...

如右图a所示,间距为d的平行金属板MN与一对光滑的平行导轨相连,平行导轨间距L=d/2,一根导体棒ab以一定的初速度向右匀速运动,棒的右端存在一个垂直纸面向里,大小为B的匀强磁场。棒进入磁场的同时,粒子源P释放一个初速度为0的带电粒子,已知带电粒子质量为m,电量为q.粒子能从N板加速到M板,并从M板上的一个小孔穿出。在板的上方,有一个环形区域内存在大小也为B,垂直纸面向外的匀强磁场。已知外圆半径为2d, 里圆半径为d. 两圆的圆心与小孔重合(粒子重力不计)

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(1)判断带电粒子的正负,并求当ab棒的速度为vo时,粒子到达M板的速度v;

(2)若要求粒子不能从外圆边界飞出,则v0的取值范围是多少?

(3) 若棒ab的速度v0只能是6ec8aac122bd4f6e,则为使粒子不从外圆飞出,则可以控制导轨区域磁场的宽度S(如图b所示),那该磁场宽度S应控制在多少范围内

 

(1)带电粒子带负电  (2) (3) 【解析】(1)根据右手定则知,a端为正极,故带电粒子必须带负电(1分) Ab棒切割磁感线,产生的电动势(2分) 对于粒子,据动能定理:(2分) 联立(1)(2)两式,可得(1分) (2)要使粒子不从外边界飞出,则粒子最大半径时的轨迹与外圆相切,如图根据几何关系:   即(2分) 而(2分) 联立(3)(4)(5)可得(2分) 故ab棒的速度范围:(1分) (3),故如果让粒子在MN间一直加速,则必然会从外圆飞出,所以如果能够让粒子在MN间只加速一部分距离,然后再匀速走完剩下的距离,就可以让粒子的速度变小了。 故:粒子在MN间的加速距离为(2分) 而(2分) 解得: 对于棒ab:(1分)    故磁场的宽度应 
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如图,圆柱形气缸的上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为d,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内.开始时活塞离底部高度为6ec8aac122bd4f6e,温度为t1=27℃,外界大气压强为p0=1atm,现对气体缓缓加热.求:

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(1)气体温度升高到t2=127℃时,活塞离底部的高度;

(2)气体温度升高到t3=357℃时,缸内气体的压强;

 

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如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.

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(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?

(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?

(3)增大B,可延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)

 

 

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如图,一小滑块从光滑斜面上高h0=0.8m的A点由静止滑下.斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接.长x0=1.2m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.5,C点右侧还有一级台阶,D点右侧是较长的水平地面.台阶的高度均为h=0.2m,宽为L=0.35m.求

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(1)滑块经过B点时的速度vB

(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间t

(3)滑块离开C点后,第一次将落在台阶还是地面上

 

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(1)如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.实验操作中,用钩码所受的重力作为小车所受外力,用DIS系统测定小车的加速度.在保持小车总质量不变的情况下,改变所挂钩码的数量,多次重复测量,将数据输入计算机,得到如图所示的a-F关系图线.

 

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①分析发现图线在水平轴上有明显的截距  (OA不为零),这是因为:

 

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②(单选题)图线AB段基本是一条直线,而BC段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是                                                                    

A.小车与轨道之间存在摩擦             B.释放小车之前就启动记录数据的程序

C.钩码总质量很小,远小于小车的总质量   D.钩码总质量过大

(2)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,除备有:待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻1.0Ω左右)、电流表A1(量程0—3m A,最小刻度0.1mA,内阻忽略不计)、电流表A2(量程0—0.6A,最小刻度0.02A,内阻忽略不计)、定值电阻R0(990Ω)、开关和导线若干等器材,还备有两滑动变阻器

A. R1(0—20Ω,10 A)     B. R2(0—200Ω,l A)

①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的(a)、(b)两个实验电路,其中合理的是______图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选______(填写器材前的字母代号).

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②图乙为该同学根据选出的合理的实验电路,移动滑动变阻器,电流表A1和电流表A2分别测得多组I1和I2,并画出I1-I2图线,则由图线可得被测电池的电动势E=______V,内阻r=______Ω.

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如图,直线A为某电源的U-I图线,曲线B为某小灯泡的U-I图线,用该电源和小灯泡组成闭合电路时,电源的输出功率和电源的总功率分别是

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A.4W,8W        B.2W,4W    

C.2W,3W        D.4W,6W

 

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