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如图所示,在xoy坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿x正向的匀强电场,第Ⅱ、...

如图所示,在xoy坐标系中,第Ⅲ象限内有场强为E,方向沿x正向的匀强电场,第Ⅱ、Ⅳ象限内有垂直坐标平面向内、强度相等的匀强磁场,第 I象限无电、磁场.质量为 m、电量为q的带正电粒子,自x轴上的P点以速度v垂直电场射入电场中,不计粒子重力和空气阻力,PO之间距离为manfen5.com 满分网
(1)求粒子从电场射入磁场时速度的大小和方向.
(2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,则磁感应强度大小应满足什么条件?
(3)若磁感应强度manfen5.com 满分网,则粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是多少?

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(1)粒子射入电场后做类平抛运动,电场力做功为qELOP,根据动能定理求出粒子离开电场时的速度大小,由速度的分解求出速度与y轴负方向的夹角; (2)粒子进入第Ⅳ象限的磁场由洛伦兹力提供向心力,做匀速圆周运动.粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,其运动轨迹恰好与x轴相切时,半径最大,对应的磁感应强度最小.画出粒子的运动轨迹,由类平抛运动的规律求出OA长度,由几何知识求出磁场中半径的最大值,由半径公式求出磁感应强度的最小值.即可得到磁感应强度大小应满足的条件. (3)若磁感应强度,粒子先在第Ⅳ象限的磁场中做匀速圆周运动,后在第Ⅰ象限无场中做匀速直线运动,进入第Ⅱ磁场中也做匀速圆周运动. 由半径公式求出粒子在第Ⅳ象限的磁场中轨迹半径,由几何关系画出运动轨迹.先根据类平抛运动的规律,求出电场中运动时间,根据轨迹的圆心角求出在磁场运动时间,由几何知识求出无场区通过的位移x,由公式t=求出通过无场区的时间,即可求得总时间. 【解析】 (1)设粒子射入磁场时射入点为A,速度大小为v,与y轴负方向夹角θ 粒子在电场中做类平抛运动时,由动能定理    qELOP=- 解出 v= 与y轴负向夹角sinθ==,θ=45° (2)若带电粒子恰好直接回到电场中,粒子运动轨迹如图中虚线所示, 粒子在电场中运动时: Y方向:LOA=vt X方向:LOP=vxt, 由(1)问可知,vx=v, 由以上三式得:LOA=2LOP=2•= 粒子在第Ⅳ象限磁场中,由几何关系得:   R+Rsinθ=LOA  解得  R= 而R==             解得 B=()  所以 B≥() (3)当磁感应强度B=时,在磁场中运动半径为R′=== 由几何关系得粒子在磁场中的轨迹为半圆,粒子运动轨迹如图中实线所示 粒子在电场中运动时间:t1== 在磁场中运动时间:t2=== 无场区运动时间:t3== 故总时间为:t=t1+2t2+t3=(2+π) 答: (1)粒子从电场射入磁场时速度的大小是,方向与y轴负向夹角为θ=45°. (2)若粒子由第Ⅳ象限的磁场直接回到第Ⅲ象限的电场中,磁感应强度大小应满足的条件是B≥() . (3)若磁感应强度,粒子从P点出发到第一次回到第Ⅲ象限的电场区域所经历的时间是(2+π).
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考点分析:
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如图所示,可看成质点质量分别为m1=1kg的物体A和m2=2kg的物体B之间夹着一压缩的轻、短弹簧,两物体用细线绑着放在水平传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数均为0.2,传送带两端与光滑水平地面相切.某一时刻烧断细线,同时传送带以v=3m/s的恒定速度沿顺时针方向运动(忽略传送带加速和弹簧弹开的时间).弹开时,A获得的速度为vA=4m/s,A、B距传送带两端的距离如图所示,(取g=10m/s2)求:
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(1)弹开过程弹簧释放的弹性势能.
(2)A、B到达传送带两端时的速度大小.
(3)若在传送带两端外的水平地面上各固定放置一半径相同的光滑竖直圆轨道,要使两物体第一次冲上内圆轨道后都不脱离轨道,轨道半径应满足什么条件?
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.如图所示,相距为L的足够长的光滑平行金属导轨水平放置,处于磁感应强度为B,方向竖直向上的匀强磁场中.导轨一端连接一阻值为R的电阻,导轨本身的电阻不计,一质量为m,电阻为r的金属棒ab横跨在导轨上.现对金属棒施一外力F,使其从静止开始运动,运动过程中外力F的功率恒定为P.求:
(1)金属棒能达到的最大速度为多大?
(2)若金属棒从静止开始到最大速度用时为t,此过程金属棒产生了多少热量?

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(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图a其读数为    mm.
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图b所示,此工件的直径为    mm•
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(2)关于高中物理分组实验以下说法正确的是   
A.验证平行四边形定则的实验中两个力的夹角越大越好
B.验证机械能守恒定律的实验中必须测出物体的质量
C.验证碰撞中的动量守恒实验中两球的大小必须相等
D.用单摆测重力加速度的实验要测出钢球的直径
E.研究平抛运动实验中斜槽的摩擦会增大测量的误差
(3)在完成将灵敏电流表改装成电压表的实验中:甲同学要把一个量程为100μA的灵敏电流表G,改装成量程是3V的电压表.
①他按图l所示电路、用半偏法测定电流表G的内电阻rg,为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用   
电阻器R2应选用     (选填器材前的字母)
A.电源(1.5V)  B.电源(4.5V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~2000Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5kΩ)
F.电位器(0~50kΩ)
②该同学按实验步骤完成实验后,若所得的R1的阻值为200.0Ω,则图l中被测电流计G的内阻rg的测量值为    Ω.
③给电流计G    联(选填“串”或“并”)一个阻值为    kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程3V的电压表.
④最后,该同学将一标准表和改装表进行校对,请在图2中补充完成该校对电路的实物连线.
⑤若乙同学在测电流计G的内阻时,对半偏法进行了少许改动,调节R2使G满偏后,闭合S1调节R1使电流表指针指到满量程的五分之四,最终计算得电流计内阻为201.2Ω,试分析哪位同学的测量结果更接近电流计内阻的真实值    (填“甲”或“乙”) 查看答案
图示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ(θ<10°).现有可视为质点的甲乙两小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于O点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是( )
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A.t1<t3
B.t1>t3
C.t1<t2
D.t1=t2
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如图,均匀玻璃中有一球形气泡,泡内为空气,球心为O.一束由两种色光混合而成的很细的复色光由PQ方向(PQ延长线不过圆心)从玻璃射入气泡中,经折射后分别从界面上的a、b两点射出(图中a、b两点未标出,已知a点比b点离直线PQ更远),则下列说法正确的是( )
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A.a、b两点均位于图中虚线的下方
B.从a、b两点射出的单色光有可能相互平行
C.若光线PQ向上平移,气泡内a光先消失,b光后消失
D.将从a、b两点射出的光分别照射锌板,如b光能产生光电效应,则a光一定能产生光电效应
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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