如图所示,以两虚线为边界,中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场,宽度为d,两侧为相同的匀强磁场,方向垂直纸面向里.一质量为m、带电量+q、重力不计的带电粒子,以初速度v
1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动,后进入电场做匀加速运动,然后第二次进入磁场中运动,此后粒子在电场和磁场中交替运动.已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍,第三次是第一次的三倍,以此类推.求
(1)粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W
1.
(2)粒子第n次经过电场时电场强度的大小E
n.
(3)粒子第n次经过电场所用的时间t
n.
(4)假设粒子在磁场中运动时,电场区域场强为零.请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中,电场强度随时间变化的关系图线(不要求写出推导过程,不要求标明坐标刻度值).
考点分析:
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如图所示,某货场而将质量为m
1=100kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8m.地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B,长度均为L=2m,质量均为m
2=100kg,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ
1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s
2)求:
(1)货物到达圆轨道末端时对轨道的压力;
(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ
1应满足的条件;
(3)若μ
1=0.5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间.
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(1)某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别于弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d
开始时讲模板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F
,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F
1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.
①木板的加速度可以用d、t表示为a=
;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)
.
②改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F
1的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是
.
③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是
.
A.可以改变滑动摩擦力的大小
B.可以更方便地获取多组实验数据
C.可以比较精确地测出摩擦力的大小
D.可以获得更大的加速度以提高实验精度
(2)在测定金属电阻率的试验中,某同学连接电路如图所示.闭合电键后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):
①若电流表示数为零、电压表示数为E,则发生故障的是
(填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”).
②若电流表、电压表示数均为零,该同学利用多用电表检查故障.先将选择开关旋至
档(填“欧姆×100”“直流电压10V”或者“直流电流2.5mA”),再将
(填“红”或“黑”)表笔固定在a接线柱,把另一支表笔依次接b、c、d接线柱.若只有滑动变阻器断路,则多用电表的示数依次是
、
、
.
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某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为4.5×10
-5T.一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过.设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s.下列说法正确的是( )
A.电压表记录的电压为5mV
B.电压表记录的电压为9mV
C.河南岸的电势较高
D.河北岸的电势较高
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如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN.P点在y轴右侧,MP⊥ON.则( )
A.M点的电势比P点高
B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功
C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势
D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动
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某小型水电站的电能输送示意图如下.发电机的输出电压为200V,输电线总电阻为r,升压变压器原副线圈匝数分别为n
1,n
2.降压变压器原副线匝数分别为n
3、n
4(变压器均为理想变压器).要使额定电压为220V的用电器正常工作,则( )
A.
B.
C.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压
D.升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率
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