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两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x和y轴,交点O为...

两屏幕荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别去垂直于两屏交线的直线为x和y轴,交点O为原点,如图所示.在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向内的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B.在O点出有一小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x周经小孔射入磁场,最后打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮.入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值.已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2:5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中做圆周运动的周期.试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响).

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带电粒子要使能打到y轴,则运动圆弧的半径应小于或等于长度a.若运动圆弧的半径大于或等于长度a时,带电粒子将打到x轴上,当半径刚好等于长度a时,粒子正好在左边磁场里完成个圆,再在右边磁场里完成个圆,然后打到x轴上,此时圆弧对应的圆心角最大,即离入射点最近;当运动圆弧对应的圆心角最小时,则离入射点最远.所以当粒子在磁场中运动刚好完成半个圆弧时,粒子打到最远处. 【解析】 对于y轴上的光屏亮线范围的临界条件如图1所示:带电粒子的轨迹和x=a相切, 此时r=a,y轴上的最高点为y=2r=2a; 对于 x轴上光屏亮线范围的临界条件如图2所示:左边界的极限情况还是和x=a相切, 此刻,带电粒子在右边的轨迹是个圆,由几何知识得到在x轴上的坐标为x=2a; 速度最大的粒子是如图2中的实线,又两段圆弧组成,圆心分别是c和c′由对称性得到 c′在 x轴上, 设在左右两部分磁场中运动时间分别为t1和t2, 满足 解得   由数学关系得到:   OP=2a+R 代入数据得到: 所以在x 轴上的范围是.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂.现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点与金属球发生弹性碰撞.在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场.已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处.求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°.
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甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前S=13.5m处作了标记,并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20m.
求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
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(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.
①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节______钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节______钮或______钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将______钮置于______位置,然后调节______钮.
(2)碰撞的恢复系数的定义为e=manfen5.com 满分网,其中v10和v20分别是碰撞前两物体
的速度,v1和v2分别是碰撞后物体的速度.弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1.某同学借用验证动力守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量.
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O.
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上.重复多次,用尽可能小的圆把小球的所落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置.
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞.重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置.
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.
上述实验中,
①P点是______平均位置,M点是______平均位置,N点是______平均位置.
②请写出本实验的原理______,写出用测量量表示的恢复系数的表达式______
③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关系?
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如图所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直OO′的方向以速度v做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以l/v为单位)( )
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B.8V
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D.24V
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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