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如图所示,一个固定的弹性等边三角形框架ABC,边长为L,在框内有垂直于纸面向里的...

如图所示,一个固定的弹性等边三角形框架ABC,边长为L,在框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.在AB边的中点有一个小孔,现在有一个电量为+q、质量为m且不计重力的微粒,以某一初速度垂直于AB射入框内,微粒与框内壁垂直碰撞且能量与电量均不变,碰撞时间忽略不计,经过若干次这样的碰撞后又从入射点射出.求:
(1)从射入框内到射出框的最短时间以及对应的初速度V
(2)所有满足条件的初速度及对应的框内运动时间的表达式.

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(1)微粒射入磁场后做匀速圆周运动,当微粒与三角形框架碰撞两次时,运动时间最短,画出轨迹,求出周期,再得到最短时间.由几何知识求出轨迹的半径,由牛顿第二定律求出初速度. (2)画出轨迹可能的情况,根据几何知识得到轨迹半径与三角形边长的关系,由牛顿第二定律即可求解初速度满足的条件,由时间与周期的关系求出时间. 【解析】 (1)如图,由时间最短知道微粒与AC、BC边各碰撞一次后从AB边小孔飞出则分别有: tmin== 对应的半径为:Rmax== 解得:v=                 (2)如图,R与L之间满足下式即可: R(2n+1)= (n=0、1、2…)     即得:R== 解得:v=(n=0、1、2…)        t=+3nT=(n=0、1、2…) 答: (1)从射入框内到射出框的最短时间为,对应的初速度v是. (2)所有满足条件的初速度是(n=0、1、2…),对应的框内运动时间的表达式为t=+3nT=(n=0、1、2…).
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考点分析:
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一质量为m的物体放在水平桌面上,已知物体与桌面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)若对物体施加一斜向右上方与水平面成θ角的拉力F(如图甲),求:当拉力F满足什么条件时,物体能在水平桌面内运动起来;
(2)若对物体施加一斜向右下方与水平面成θ角的推力F(如图乙),求:当θ角满足什么条件时,会出现无论F多大,物体都不能在水平面上运动起来的情形.

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1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子.科学研究表明其核反应过程是:α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核,复核发生衰变放出质子,变成氧核.设α粒子质量为m1,初速度为v,氮核质量为m2,质子质量为m,氧核的质量为m3,不考虑相对论效应.
①写出α粒子轰击氮核的核反应方程;
②α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间,复核的速度为多大?
③求此过程中释放的核能.
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某实验小组要描绘一个标有“3.8V,1W”的小灯珠RL的R~U曲线,所供选择的器材除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:A.电压表V(量程5V,内阻约为5kΩ)    B.直流电源E(电动势4.5V,内阻不计)
C.电流表A1(量程150mA,内阻约为2Ω)    D.电流表A2(量程300mA,内阻约为1Ω)
E.滑动变阻器R1(阻值0~10Ω)   F.滑动变阻器R2(阻值0~200Ω)
(1)实验中为较准确测量、方便调节,电流表应选用______,滑动变阻器应选用______(填写仪器符号);
(2)要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压,测量误差尽可能小.请你为该实验小组设计电路图,画在答题纸方框中2600*.005
(3)据实验数据,计算并描绘出了R-U的图象,如乙图所示.由图象可知,当所加电压为3.00V时,灯珠实际消耗的电功率为______W.假设灯丝电阻R与其温度t的关系是R=k(t+273)(k为比例系数),室温为27℃,可知该灯珠正常发光时,灯丝的温度约为______℃;(4)小灯珠的电功率P随电压U变化的图象及其伏安特性曲线可能分别是图丙中的______
A.①和③B.①和④C.②和③D.②和④

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(1)在“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图2甲所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳.图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图2乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是______
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(2)在“互成角度的两个共点力的合成”实验中,如图1所示,用A、B两弹簧秤拉橡皮条结点O,使其位于E处,此时(α+β)=90,然后保持A的读数不变,当α角由图中所示的值逐渐减小时,要使结点仍在E处,可采取的办法是______             
A.增大B的读数,减小β角
B.减小B的读数,减小β角
C.减小B的读数,增大β角
D.增大B的读数,增大β角.
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有两根长直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图.在图示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两根导线附近的两点,它们在两导线的中垂线上,且与O点的距离相等.若两导线中通有大小相等、方向相同的恒定电流I,则关于线段M N上各点的磁感应强度的说法中正确的是( )
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A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C.在线段M N上各点的磁感应强度都不可能为零
D.在线段M N上只有一点的磁感应强度为零
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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