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(18分)中心均开有小孔的金属板C、D与半径为d的圆形单匝金属线圈连接,圆形框内...

(18分)中心均开有小孔的金属板C、D与半径为d的圆形单匝金属线圈连接,圆形框内有垂直纸面的匀强磁场,大小随时间变化的关系为B=kt(k未知且k>0),E、F为磁场边界,且与C、D板平行。D板右方分布磁场大小均为B0,方向如图所示的匀强磁场。区域Ⅰ的磁场宽度为d,区域Ⅱ的磁场宽度足够。在C板小孔附近有质量为m、电量为q的负离子由静止开始加速后,经D板小孔垂直进入磁场区域Ⅰ,不计离子重力。

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(1)判断圆形线框内的磁场方向;

(2)若离子从C板出发,运动一段时间后又恰能回到C板出发点,求离子在磁场中运动的总时间;

(3)若改变圆形框内的磁感强度变化率k,离子可从距D板小孔为2d的点穿过E边界离开磁场,求圆形框内磁感强度的变化率k是多少?

 

(1)圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里;(2) ;(3) 【解析】 试题分析:(1)圆形线框内的磁场方向垂直纸面向里(画在图上同样给分)  (2分) (2)离子在Ⅰ、Ⅱ区域内作圆周运动,半径均为R,有: ① (1分) 运动周期均为T,有: ②  (1分) 解①②得:   ③  (1分) 由题意知粒子运动轨迹如图(甲),离子在磁场中运动的总时间为:  ④(3分) 解③④得:    ⑤  (1分) 评分说明:只有③式,无①②式扣2分 (3)单匹圆形线框产生的电动势为U,由法拉第电磁感应定律得:   ⑥  (1分) 离子从D板小孔射出速度为V,有动能定理得:  ⑦   (1分) 解①⑥⑦得:    ⑧  (1分) 离子进入磁场从E边界射出的运动轨迹有两种情况 (Ⅰ)如果离子从小孔下面离开磁场,运动轨迹与F相切,如图(乙)所示 由几何关系知:R=d   ⑨   (2分) 解⑧⑨得:   ⑩   (1分) (Ⅱ)如果离子从小孔上面离开磁场,如图(丙)所示 由几何关系知:   (11)  (2分) 解⑧(11)得:   (12)  (1分) 评分说明:无⑧式,答案对不扣分,无甲乙丙图不扣分。 考点:本题主要考查法拉第电磁感应定律;带电粒子在匀强磁场中的运动.
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考点分析:
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如图所示,P物体推压着轻弹簧置于A点,Q物体放在B点静止,P和Q的质量均为满分5 manfen5.com物体,它们的大小相对于轨道来说可忽略。光滑轨道ABCD中的AB部分水平,BC部分为曲线,CD部分为直径d=5m圆弧的一部分, 该圆弧轨迹与地面相切,D点为圆弧的最高点,各段连接处对滑块的运动无影响。现松开P物体,P沿轨道运动至B点,与Q相碰后不再分开,最后两物体从D点水平抛出,测得水平射程S=2m。

(满分5 manfen5.com) 求:

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(1)两物块水平抛出抛出时的速度

(2)两物块运动到D点时对圆弧的压力N

(3)轻弹簧被压缩时的弹性势能满分5 manfen5.com

 

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(18分)

(1)(8分)(8分)某同学用如图所示的装置测定重力加速度:

①电磁打点计时器的工作电压为           ,频率             

②打出的纸带如图所示,实验时纸带的        端应和重物相连接.(选填“甲”或“乙”)

③实验中在纸带上连续打出点1、2、3、……、9,如图所示,由纸带所示数据可算出实验时的加速度为        m/s2

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④当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因       

(2)(10分)电动自行车的电瓶用久以后性能会下降,表现之一为电池的电动势变小,内

阻变大。某兴趣小组从旧电动自行车上取下四块电池,分别标为A、B、C、D,

测量它们的电动势和内阻。

①用多用表直流电压50V挡测量每块电池的电动势。测量电池A时,多用电表的指针如图甲所示,其读数为              

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②用图乙所示电路测量A、B、C、D四块电池的电动势E和内阻r,图中R0为保护电阻,其阻值为5Ω。改变电阻箱的阻值R,测出对应的电流I,根据测量数据分别做出A、B、C、D四块电池的满分5 manfen5.com图线,如图丙。由图线C可知电池C的电动势E=        ;内阻r=         

 

③电路图中的变阻箱R能否用滑动变动器代替        (选填“能”、“不能”)

④分析图丙可知,电池        较优(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。

 

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对下列各图蕴含的信息理解正确的是

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A.图甲的重力—质量图像说明同一地点的重力加速度相同

B.图乙的位移—时间图像表示该物体受力平衡

C.图丙的重力势能—时间图像表示该物体克服重力做功

D.图丁的速度—时间图像表示该物体的合力随时间增大

 

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 如图所示平行的金属双轨与电路处在竖直向下的匀强磁场B中,一金属杆放在金属双轨上在恒定外力F作用下做匀速运动,则在开关S  

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A.闭合瞬间通过金属杆的电流增大

B闭合瞬间通过金属杆的电流减小

C.闭合后金属杆先减速后匀速

D.闭合后金属杆先加速后匀速

 

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暴雨前,有一云层(相当于带电体)正慢慢靠近地面,某野外地面附近有一质量较小的带电体被吸上天空,以下说法正确的是

A.带电体在上升中电势能越来越大

B.带电体在上升中跟云层间的电势差越来越大

C.带电体在上升中所处环境的电场强度是越来越大

D.带电体的加速度越来越大

 

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