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如图,在直角坐标系xoy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射出大量质量为m、带...

如图,在直角坐标系xoy中,点M(0,1)处不断向+y方向发射出大量质量为m、带电量为-q的粒子,粒子的初速度大小广泛分布于零到v之间.已知这些粒子此后所经磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里,所有粒子都沿+x方向经过b区域,都沿-y的方向通过点N(3,0).
(1)通过计算,求出符合要求的磁场范围的最小面积;
(2)若其中速度为k1v和k2v的两个粒子同时到达N点(1>k1>k2>0),求二者发射的时间差.

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带电粒子沿y轴正方向射入,在磁场的洛伦兹力作用下发生偏转,然后所以粒子沿+x方向经过b区域,则磁场的右边界由数学关系推导出与R无关,而是一条直线.那么磁场的左边界则是一段圆弧,其半径由洛伦兹力提供向心力公式求解得.由于对称,则可求出磁场的最小面积.两种粒子在磁场中运动时间是相等,它们发射的时间差是因速度不同导致的. 解 (1)在a区域,设任一速度为v的粒子偏转90°后从(x,y)离开磁场, 由几何关系有x=R,,     得, 上式与R无关,说明磁场右边界是一条直线 左边界是速度为v的粒子的轨迹:,得: 此后粒子均沿+x方向穿过b区域,进入c区域,由对称性知,其磁场区域如图. 磁场的面积 (2)如图所示,速度为k1v的粒子在a区域磁场的时间为 两个阶段的直线运动的时间共为 在c区域磁场的时间为 所以这两个粒子的发射时间差只与t2有关 速度为k2v的粒子在直线运动阶段的时间为     
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水平面内,距离为l=0.2米,在导轨的一端接有阻值为R=0.5欧的电阻,在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场,磁感强度B=0.5特斯拉.一质量为m=o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上,并以v=2米/秒的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为a=2米/秒2、方向与初速度方向相反.设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好.求:
(1)电流为零时金属杆所处的位置;
(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向;
(3)保持其他条件不变,而初速度v取不同值,求开始时F的方向与初速度v取值的关系.
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如图为儿童娱乐的滑梯示意图,其中AB为长S1=3m的斜面滑槽,与水平方向夹角为37°,BC为水平滑槽,AB与BC连接外通过一段短圆弧相连,BC右端与半径R=0.2m的manfen5.com 满分网圆弧CD相切,ED为地面.儿童在娱乐时从A处由静止下滑经过BC段滑落到地面,设该儿童与斜面滑槽及与水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5,求:
(1)该儿童滑到斜面底端B点时速度为多大?
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为了测量电池B的电动势E(约为2.4V)和内阻r(约为1Ω,),实验室可供选择的器材如下:
A.电流表G1(满偏电流为2mA,内阻Rg1=100Ω)
B.电流表G2(满偏电流为1mA,内阻Rg2未知)
C.电阻箱RP(0一999.9Ω)
D.电阻箱RQ(0一9999Ω)
E.滑动变阻器R(0~20Ω  lA)
F.开关一个、导线若干
(1)实验中,先用图1所示的电路测定电流表G2的内阻,将Rp调为500,0Ω接入电路起保护作用,调节滑动变阻器R,得到多组电流表G1和G2的示数,I1和I2如下表所示:
试验次数12345
I1(mA)0.400.811.201.592.00
I2(mA)0.200.400.600.801.00
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根据测量数据,请在图2的坐标中描点作出I1-I2图线,由图得到电流表G2的内阻Rg=______Ω.(保留三位有效数字)
(2)若采用图3所示电路测量该电池的电动势和内电阻;
a.图中电阻箱②应选用给定器材中的______(选填器材代号);
b.根据图3所示电路,请在图4中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接;
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c.实验中,将①、②处的电阻箱分别调节为R1、R2接入电路,若manfen5.com 满分网=200,R2+Rg2=3kΩ,进行以下操作:
①.闭合开关S,调节滑动变阻器至某一位置,此时电流表G1和G2的示数分别为0.75mA和0.77mA;
②.保持开关S闭合,调节滑动变阻器至另一位置,此时电流表G1和G2的示数分别为1.50mA 和0.71mA;则由c中数据可求得该电源电动势E=______V,内电阻r=______Ω.(保留三位有效数字)
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为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中,弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能,某同学在准备好橡皮条、测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后:进行了以下的操作:
a.将橡皮条的一端固定,另一端拴一绳扣,用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0,记录在表格中;
b.用测力计挂在绳扣上,测出在不同拉力F1,F2,F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…;
c.以橡皮条的伸长量△l为横坐标,以对应的拉力F为纵坐标,在坐标纸上建立坐标系,描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象;
d.计算出在不同拉力时橡皮条的仲长量△l1、△l2、△l3…;
e.根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功,进而求出橡皮条具有的弹性势能.
(1)以上操作合理的顺序是______.;
(2)实验中,该同学作出的F-△l1图象如图所示,从图象可求出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为______ J.(保留二位有效数字)

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两个物体A、B的质量分别为m1、m2,并排静止在水平地面上,用同向水平拉力F1,F2分别作用于物体A和B上,分别作用一段时间后撤去,两物体各自滑行一段距离后停止下来.设两物体与水平地面的动摩擦因素分别为μ1、μ2,两物体运动的速度-时间图象分别如图中图线a、b所示.已知拉力F1、F2分别撤去后,物体做减速运动过程的速度-时间图线彼此平行(相关数据已在图中标出).由图中信息可以得出( )
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A.μ=0.1,μ=0.2
B.若m1=m2,则力F1对物体A所做的功较多
C.若F1=F2,则m1小于m2
D.若m1=m2,则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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