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如图,空间区域Ⅰ中存在着水平向右的匀强电场,电场强度为E,边界MN垂直于该电场....

如图,空间区域Ⅰ中存在着水平向右的匀强电场,电场强度为E,边界MN垂直于该电场.MN右侧有一以O为圆心的圆形匀强磁场区域Ⅱ,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度为B.在圆形磁场区域的正下方有一宽度为L的显示屏CD,显示屏的水平边界C、D两点到O点的距离均为L.质量为m、带电量为+q的粒子,从A点由静止释放,经电场加速后,沿AO方向进入磁场,恰好打在显示屏上的左边界C点.已知A点到MN的距离为s,不计粒子重力,求
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(1)粒子在磁场中的轨道半径r;
(2)圆形磁场的半径R;
(3)改变释放点A的位置,使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入磁场且都能打在显示屏上时,释放点A到MN的距离范围.
(1)设粒子经电场加速后的速度为v,根据动能定理即可求解,由洛伦兹力提供向心力可得轨道半径 (2)根据洛仑兹力提供向心力及几何关系即可求解圆形磁场的半径R (3)改变释放点A的位置,使从A点释放的粒子仍能沿AO方向进入磁场且都能打在显示屏上时,打到D点的粒子速度最大,释放点到MN距离最远 【解析】 (1)粒子在电场中加速,由动能定理得 Eqs=mv2 加速获得的速度 v= 粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力 qvB=轨道半径 r= (2)粒子恰好打到C点时,速度偏向角为120° 由几何关系可得 R=rtan60° 带入半径r值得 R= (3)粒子打到D点时,速度最大,轨道半径最大,几何关系得 r′=Rtan60°带入半径R值得 r′= 粒子打在D点时,洛伦兹力提供向心力 qv′B= 由动能定理得 Eqs1= 联立各式可得 s1=9s                                                 释放点A到MN的距离在s与9s之间.     答:(1)粒子在磁场中的轨道半径 (2)圆形磁场的半径 (3)释放点A到MN的距离在s与9s之间
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考点分析:
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如图所示是一皮带传输装载机械示意图.井下挖掘工将矿物无初速放置于沿图示方向运行的传送带A端,被传输到末端B处,再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C处,然后水平抛到货台上.已知半径为R=0.4m的圆形轨道与传送带在B点相切,O点为半圆的圆心,BO、CO分别为圆形轨道的半径,矿物m可视为质点,传送带与水平面间的夹角θ=37°,矿物与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带匀速运行的速度为v=8m/s,传送带AB点间的长度为sAB=45m.若矿物落点D处离最高点C点的水平距离为sCD=2m,竖直距离为hCD=1.25m,矿物质量m=50kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)矿物到达B点时的速度大小;
(2)矿物到达C点时对轨道的压力大小;
(3)矿物由B点到达C点的过程中,克服阻力所做的功.

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(1)如图,某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒,已知遮光条的宽度为d,先后通过A、B光电门的时间分别为△t1、△t2,滑块运动通过光电门B时,钩码未落地.
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①本实验中需要用到的器材有    (填字母序号).
A.天平    B.刻度尺    C.打点计时器    D.秒表    E.测力计
②验证本系统机械能守恒的原理表达式为    (用已知量和能直接测量的量表示).
③下列因素中可能增大实验误差的是    (填字母序号).
A.气垫导轨未调水平
B.滑块质量M和钩码质量m不满足m=M
C.遮光条宽度太小
D.两光电门间距过小
(2)在一次实验技能比赛中,一同学设计了如下电路来测电源的电动势和内阻.
该同学选好器材后,用导线将各器材连接成如图乙所示实物连线电路(图甲是其电路原理图),其中R是保护电阻.
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①该同学在闭合电键后,发现电压表无示数,电流表有示数,在选用器材时,除了导线外,其它器材经检测都是完好的,则出现故障的原因是    ,(请用接线柱处的字母去表达).
②该同学测量时记录了6组数据,并根据这些数据画出了U-I图线如图所示.
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根据图线求出电池的电动势E=    V,内阻r=    Ω.
③若保护电阻R的阻值未知,该电源的电动势E、内电阻r已经测出,在图乙的电路中只需改动一条线就可测量出R的阻值.该条线是    ,需改接为    .改接好后,调节滑动变阻器,读出电压表的示数为U、电流表示数为I,电源的电动势用E表示.内电阻用r表示,则R=    查看答案
如图甲所示,光滑绝缘水平桌面上直立一个单匝矩形导线框,线框的边长LAB=0.3m,LAD=0.2m,总电阻为R=0.1Ω.在直角坐标系xoy中,有界匀强磁场区域的下边界与x轴重合,上边界满足曲线方程y=0.2sinmanfen5.com 满分网x(m),磁感应强度大小B=0.2T.线框在沿x轴正方向的拉力F作用下,以速度v=10m/s水平向右做匀速直线运动,则下列判断正确的是( )
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A.线框中的电流先沿逆时针方向再沿顺时针方向
B.线框中感应电动势的最大值为0.4V
C.线框中感应电流有效值为4A
D.线框穿过磁场区域的过程中外力做功为0.048J
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“蹦极”是一项既惊险又刺激的运动.运动员脚上绑好弹性绳从很高的平台上跳下,从开始到下落到最低点的速度-时间图象如图所示,设运动员开始跳下时的初速度为零,不计阻力,则下列说法正确的是( )
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A.0-t1时间内,运动员做自由落体运动
B.t1-t2时间内,运动员做加速度逐渐减小的加速运动
C.t1-t2时间内,重力对运动员做的功大于运动员克服拉力做的功
D.t2-t3时间内,运动员动能的减少量大于克服拉力做的功
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如图所示,真空中M、N处放置两等量异种电荷,a、b、c为电场中的三点,实线PQ为M、N连线的中垂线,a、b两点关于MN对称,a、c两点关于PQ对称,已知一带正电的试探电荷从a点移动到c点时,试探电荷的电势能增加,则以下判定正确的是( )
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A.M点处放置的是负电荷
B.a点的场强与c点的场强完全相同
C.a点的电势高于c点的电势
D.若将该试探电荷沿直线由a点移动到b点,则电场力先做正功,后做负功
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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