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(16分)如图所示,在xoy平面的第四象限内存在沿y轴正方向的匀强磁场,场强大小...

(16分)如图所示,在xoy平面的第四象限内存在沿y轴正方向的匀强磁场,场强大小为E,第一象限存在一有界匀强磁场,方向垂直于xoy平面向里,磁感应强度为B,磁场上边界与x轴正向夹角θ=30°,直线MN与y轴平行,N点坐标为(L,0),现从MN上的P点无初速度释放质量为m,电荷量为q的带正电粒子,不计粒子的重力,求:

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(1)若粒子进入磁场后将垂直于上边界射出磁场,求PN之间的距离;

(2)若粒子进入磁场后能再次回到电场中,则PN之间的距离应满足什么条件?

 

(1)(2)PN之间的距离应满足: 【解析】 试题分析:(1)(7分)粒子在电场中做匀加速直线运动,设PN之间的距离为d1,进入磁场时的速度大小为v1, 由运动定理得:       (2分) 进入磁场后做匀速圆运动,轨迹如图所示, 由题意知:轨道半径R1=ON=L        (2分) 由向心力公式得:        (2分) 联立以上各式解得:          (1分) (2) (9分)粒子能再次回到电场的临界情况是粒子运动轨迹恰与磁场上边界相切,轨迹如图所示,设轨道半径为R2,此情况下PN之间的距离为d2,粒子进入磁场时的速度大小为v2, 由几何关系可得:     (2分) 由动能定理得:      (2分) 由向心力公式得:    (2分) 联立以上各式解得:      (2分) 故粒子能再次回到电场中,PN之间的距离应满足:(1分) 解决此类问题的关键的画好带电粒子在电场和磁场中运动轨迹,尤其是在磁场中的圆心的确定。 考点:粒子在电场和磁场中的运动规律 匀加速直线运动规律 匀速圆周运动规律
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考点分析:
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(14分)假定我国辽宁号航母舰载机的质量为m=2.0×104kg,当舰载机降落时水平滑落到甲板跑道上的速度为v0=360km/h,为了避免出现舰载机够不上拦阻索需要及时复飞,勾上拦阻索前舰载机仍要开着发动机,勾上后随即关闭,设发动机提供的推力F=7.2×105N,舰载机在甲板上滑行过程中受到的甲板和空气的阻力f保持不变,大小为舰载机重力的0.1倍。若舰载机落上甲板后加速运动了x1=30m时恰好勾上拦阻索,然后关闭发动机减速经t=0.55s后停下,设航母始终处于静止状态,g=10m/s2.求:

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(1)刚勾上拦阻索时,舰载机的速度大小;

(2)拦阻索对舰载机的平均作用力的大小。

 

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I.在探究平抛运动的规律时,可选用图中两种实验装置,下列说法中合理的是     

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A. 选用装置1可探究平抛物体在竖直方向的运动规律

B. 选用装置1可探究平抛物体在水平方向的运动规律

C. 选用装置2要获得钢球的平抛运动轨迹,所用斜槽必须必须是光滑的

D. 选用装置2要获得钢球的平抛运动轨迹,每次钢球一定要从斜槽上同一位置由静止释放

II.在做用单摆测当地重力加速度的试验中,某同学组装好单摆后,单摆自然悬垂。用毫米刻度尺测出悬点到摆球的最低端的距离L=0. 9880m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则摆球的直径为      mm,单摆摆长为       m;为减小实验误差,该同学在测量摆球振动周期时应从摆球经过         (填“最低点”或“最高点”)位置时开始计时。

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III.在测定金属丝电阻率的实验中,需要测量金属丝的电阻,可供选用的器材如下:

待测金属丝:Rx(阻值约5Ω)

电流表A1:量程0.6A,内阻r1约为0.2Ω

电流表A2:量程10mA,内阻r2=50Ω

定值电阻R1:阻值20Ω

定值电阻R2:阻值200Ω

滑动变阻器R:阻值范围0~5Ω电源

E:干电池2节

开关S,导线若干。

①要想较准确测量待测金属丝的阻值,应选用定值电阻   。(填R1或R2

②实验中要求金属丝中的电流能从0开始变化,请在方框图中画出该实验的电路图(图中务必标出选用的电流表和定值电阻的符号)。

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③若试验中A1表的示数为0.36A,A2表的示数为5.4mA,待测金属丝的阻值为    Ω(结果保留两位有效数字)

 

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如图甲所示,在水平放置光滑绝缘的圆形管道内有一个静止的可视为质点的带正电小球,整个装置处在竖直方向的磁场中,设磁场沿竖直向下的方向为正方向,当磁感应强度B随时间t按图乙规律变化时,在下列哪段时间内,能够使带电小球做逆时针(从上往下看)加速运动(  )

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A.0~t1             B. t1~t2           C. t2~t3           D. t3~t4

 

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2013年2月15日中午12时30分左右,俄罗斯车里雅宾斯克州发生天体坠落事件。根据俄紧急情况部的说法,坠落的是一颗陨石。这颗陨石重量接近1万吨,进入地球大气层的速度约为4万英里每小时,随后与空气摩擦而发生剧烈燃烧,并在距离地面上空12至15英里处发生爆炸,产生大量碎片,假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度过程中,其质量不变,则(   )

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A.该碎片在空中下落过程中重力做的功等于动能的增加量

B.该碎片在空中下落过程中重力做的功小于动能的增加量

C.该碎片在陷入地下的过程中重力做的功等于动能的改变量

D.该碎片在整个过程中克服阻力做的功等于机械能的减少量

 

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在光滑的水平地面上有一木块(视为质点),在水平恒力F的作用下,由静止开始,经过2s时间速度达到10m/s,2s末把外力水平旋转90°大小保持不变,在经过2s到达某一点,则(  )

A.4s末木块距出发点的距离10满分5 manfen5.comm

B. 4s末木块距出发点的距离30m

C. 4s末木块的速度大小10满分5 manfen5.comm/s

D. 4s末木块的速度大小20m/s

 

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