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如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强...

如图所示,真空中有以(r,0)为圆心,半径为r的圆形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,在y=r的虚线上方足够大的范围内,有方向水平向左的匀强电场,电场强度的大小为E.从O点向不同方向发射速率相同的质子,质子的运动轨迹均在纸面内,且质子在磁场中的偏转半径也为r,已知质子的电荷量为q,质量为m,不计重力、粒子间的相互作用力及阻力的作用.求:
(1)质子射入磁场时速度的大小:
(2)沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间;
(3)与x轴正方向成30°角(如图所示)射入的质子,从离开磁场到达y轴所需要的时间.

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(1)质子射入磁场后,洛伦兹力提供向心力,由牛顿运动定律求解. (2)沿x轴正方向射入磁场的质子,在磁场中运动圆周,求出周期,并求出在磁场中运动的时间.质子进入电场做类平抛运动,根据水平方向偏转距离等于圆周运动的半径求解时间. (3)画出轨迹,由几何知识求出质子出磁场时的位置到y轴的距离,由牛顿定律和运动学公式求出时间. 【解析】 (1)质子射入磁场后有qvB=m           得到v=      (2)质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场,      质子在磁场中运动周期T==        在磁场中运动的时间为t1==      质子进入电场后做类平抛运动,沿电场方向运动r后到达y轴,因此有           r=,a=      得到t2=            故t=t1+t2=+    (3)质子在磁场中转过120°角后从P点垂直于电场线进入电场,如图所示.P点距y轴的距离           x1=r+rsin30°=1.5r          又x1=      则质子到达y轴所需时间为t2′= 答:(1)质子射入磁场时速度的大小为.     (2)沿x轴正方向射入磁场的质子,到达y轴所需的时间为+.     (3)与x轴正方向成30°角射入的质子,从离开磁场到达y轴所需要的时间为为.
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考点分析:
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如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态.弹簧的长度、两球的大小均可忽略,整体视为质点.该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
(1)滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之前A球和B球的速度v的大小.
(2)最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后A球和B球速度vA和vB的大小.
(3)弹簧处于锁定状态时的弹性势能.

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(1)理想变压器初、次级匝数比为55:9,初级接在u=311sinl00πtV的交流电源上,则与次级并联的电压表的读数为______V,当次级接上60Ω的电灯一盏时,变压器输入功率为______W.
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
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A.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
B.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止地放置在气垫导轨上;
D.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
E.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2,本实验中还应测量的物理量是______,利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是______
(3)在“测定金属的电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0.810m,金属丝的电阻大约为4Ω.先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.manfen5.com 满分网
①从图中读出金属丝的直径为______
②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:
直流电源:电动势约4.5V,内阻很小;
电流表A1:量程0-0.6A,内阻0.125Ω:
电流表A2:量程0~3.0A,内阻0.025Ω;
电压表V:量程0~3V,内阻3kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值10Ω
滑动变阻器R2:最大阻值50Ω;开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是______,应该选用的滑动变阻器是______
③根据所选的器材,画出实验电路图.
④若根据伏安法测出电阻丝的电阻为Rx=4.1Ω,则这种金属材料的电阻率为______Ω•m.(保留二位有效数字)
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manfen5.com 满分网如图所示,在水平面上有一固定的U形金属框架,框架上置一金属杆ab,不计摩擦,在竖直方向上有匀强磁场.则( )
A.若磁场方向竖直向上并增大时,杆ab将向左移动
B.若磁场方向竖直向上并减小时,杆ab将向右移动
C.若磁场方向竖直向下并增大时,杆ab将向右移动
D.若磁场方向竖直向下并减小时,杆ab将向左移动
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manfen5.com 满分网如图所示的电路中,A为理想电流表,V1和V2为理想电压表,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电池E内阻不可忽略,则下列说法中正确的是( )
A.R2不变时,V2的读数与A读数之比等于R1
B.R2不变时,V1的读数与A读数之比等于R1
C.R2改变时,V1读数的变化量的绝对值大于V2读数的变化量的绝对值
D.R2改变时,V1读数的变化量的绝对值小于V2读数的变化量的绝对值
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如图甲所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1m,t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并分别产生向左和向右传播的机械波,O质点振动图象如图乙所示.当O质点第一次达到正方向最大位移时,P点刚开始振动,则( )
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A.P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B.当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,质点O的运动路程为25cm
C.当波在绳中传播时,波速为1m/s
D.若D质点振动加快,波的传播速度不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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