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如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L...

如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、III象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹(轨迹与x轴的交点为OC的中点)从y轴上A′(0,-L)沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。

说明: 满分5 manfen5.com

(1)求电场强度E的大小;

(2)若匀强磁场的磁感应强度说明: 满分5 manfen5.com,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x=-2L时的位置坐标;

(3)在AC间还有哪些位置的粒子,经过电场后也能沿x轴正方向进入磁场。

 

(1)  (2) (-2L,)  (3) AC间y坐标为 (n=1,2,3,……)的粒子通过电场后能沿x轴正方向进入磁场 【解析】 试题分析:(1)设粒子从A点射出到OC中点的时间为t,则有 x轴方向            y轴方向          又qE=ma 解得:       (2)粒子在磁场中运动时      解得:    可见粒子离开磁场时的位置坐标为(0,) 经分析可知,粒子在电场中有4段类平抛轨迹,则其返回到直线x=-2L时的位置坐标为(-2L,)       (3)设到C点距离为Δy处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向进入磁场,粒子第一次到达x轴用时Δt,水平位移为Δx, 则Δx=vΔt               若满足2L=n·2Δx,则通过电场后能沿x轴正方向进入磁场   解得:  即AC间y坐标为 (n=1,2,3,……)的粒子通过电场后能沿x轴正方向进入磁场。 考点:带电粒子在组合场中的运动
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考点分析:
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我人民海军进行某次登陆演练,假设一艘战舰因吨位大,吃水太深,只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v0=说明: 满分5 manfen5.comm/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇上时,紧接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置,取g=10m/s2,不计空气阻力,求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H;

(2)队员甲在绳索上运动的时间t0及队员甲在下滑过程中的最大速度v1

(3)若登陆快艇一开始停在离海岸S=1km处(如图),登陆快艇额定功率P=5kw,载人后连同装备总质量m=103kg,从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度v2=10m/s,求登陆艇运动的时间t'。

 

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如图甲所示,固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨,间距d=0.5m,导轨右端连接一阻值为R=4Ω的小灯泡L.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化如图乙所示,CF长为2m.在t=0时刻,电阻为r=1Ω的金属棒ab在水平恒力F=0.2N作用下,由静止开始沿导轨向右运动,t=4s时进入磁场,并恰好能够匀速运动。求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)0-4s内通过小灯泡的电流强度;

(2)金属棒在磁场中匀速运动的速度;

(3)金属棒的质量。

 

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如图甲所示,一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=37°,t=0时刻有一物块从斜面底端A处沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示.若物块恰能到达M点,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

说明: 满分5 manfen5.com

(1)物块经过B点时的速度;

(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ.

 

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隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。某日,一货车A因故障恰停在隧道内离隧道入口d="50" m的位置。此时另一轿车B正以v0="25" m/s的速度匀速向隧道口驶来,轿车B的驾驶员在进入隧道口时,才发现停在前方的货车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员反应时间t="0.6" s,轿车制动时受到的阻力恒为自身重力的0.75倍,取g="10" m/s2

(1)试通过计算说明轿车B是否会与停在前面的货车A相撞?

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某组同学利用如下器材测定一种电池的电动势和内阻:

①定值电阻R,阻值未知;②滑动变阻器R0,变化范围0~54Ω,额定电流1A;

③理想电流表;④理想电压表;⑤待测电池;⑥电键、导线若干

(1)甲同学按如图a连接了实验线路,将滑片从某一点逐渐向左移动后,得到了表一的U、I数据,则可知电源电动势大小为       V,内阻为       Ω。

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表一:                                   

U/V

5.6

5.4

5.2

5.0

I/A

0.2

0.3

0.4

0.5

表二:

U/V

5.4

I/A

0.1

0.2

(2)乙同学利用相同的器材测量同一个电池,为了防止移动滑片时电源被短路,在电路中串联了定值电阻R,但在串联滑动变阻器时出错,导致将器材连成了图b的方式,将滑片从最右侧向左逐渐移动到左侧,得到了表二的U-I关系的某些数据,利用甲同学的测量结果,则定值电阻R=_____Ω。这一过程中电压表的最大值是______V(此空保留三位有效数字)。

 

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