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如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ...

如图所示,真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场,条形区域Ⅱ(含I、Ⅱ区域分界面)存在水平向右的匀强电场,电场强度为E,磁场和电场宽度均为l且足够长,M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场,入射方向与M板成60°夹角且与纸面平行如图。质子束由两部分组成,一部分为速度大小为v的低速质子,另一部分为速度大小为3v的高速质子,当I区中磁场较强时,M板出现两个亮斑,缓慢改变磁场强弱,直至亮斑相继刚好消失为止,此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m,电量为e,不计质子重力和相互作用力,求:

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(1)此时I区的磁感应强度;

(2)N板两个亮斑之间的距离。

 

(1)3mv/2el(2)v  【解析】(1)低速质子运动轨迹与界面相切,得半径r=2l/3      3分 由evB=mv2/r                                  3分 得B=3mv/2el                                  2分 (2)高速质子运动半径r′=2l,运动至区域界面,速度方向与界面垂直 低速质子在电场中,沿电场方向做初速度为零的匀加速运动,位移l=     3分 垂直电场方向上做匀速直线运动,位移y=vt                                  3分 所以N板两个亮斑之间的距离Y=rcos30°+y                                 3分 解得Y=v                                                      2分 本题考查带电粒子在复合场中的运动,在磁场中由洛伦兹力提供向心力,画出运动轨迹,先找圆心,由几何关系求得半径,再由半径公式r=mv/qB求得磁感强度,进入电场后,把粒子的速度分解,在沿着电场方向粒子做初速度为零的匀加速运动,垂直电场方向速度为零,由类平抛运动求解
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考点分析:
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在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力均为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。g取10 m/s2,不考虑空气阻力,求:

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(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?

(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端距离x至少为多少?

 

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利用如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值。实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1、R2,电压表V(量程为3.0 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99 Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。

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(1)测电阻R1的阻值:先闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,再将S2切换到b,读出电压表的示数U2,则电阻R1的表达式为R1=_____________。

(2)若测得电阻R1=1.8 Ω,接着测电源电动势E和电阻R2的阻值。实验方法:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出图示的图线。则电源电动势E=________V,电阻R2=________Ω(保留2位有效数字)。

 

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在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器接在低压的交流电源上(频率为f),从实验打出的几条纸带中选出一条理想纸带,如图所示。选取纸带上打出的连续5个点A、B、C、D、E,测出A点与起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2。已知重锤的质量为m,当地的重力加速度为g,则:

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(1)从起始点O开始到打下C点的过程中,重锤重力势能的减少量为△Ep=____________,重锤动能的增加量为△Ek=____________。

(2)根据题设条件,还可利用重锤下落求出当地的重力加速度g=____________。经过计算可知,测量值比当地重力加速度的真实值要小,其主要原因是:__________________________________。

 

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在光滑绝缘的水平面上,存在一个水平方向的匀强电场,电场强度大小为E,在该电场中一个半径为R的圆周,其中PQ为直径,C为圆周上的一点,在O点将一带正电的小球以相同的初速率向各个方向水平射出时,小球可以到达圆周的任何点,但小球到达C点时的速度最大,已知PQ与PC间的夹角为θ=30°,则关于该电场强度E的方向及PC间的电势差大小说法正确的是 (     )

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A.E的方向为由P指向Q,6ec8aac122bd4f6e 

B.E的方向为由Q指向C,6ec8aac122bd4f6e

C.E的方向为由P指向C,6ec8aac122bd4f6e     D.E的方向为由O指向C,6ec8aac122bd4f6e

 

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一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号,另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3 h,待机时间100 h”,则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为(  )

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A.0.6 W,1.8×10-2 W      B.3.6 W,0.108 W

C.1.8 W,5.4×10-2 W      D.6.48×103 W,1.94×102 W

 

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