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如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E.一个弯成圆周的环状...

如图所示,水平地面上方分布着水平向右的匀强电场,场强大小为E.一个弯成manfen5.com 满分网圆周的环状绝缘硬质细管AB竖直固定在匀强电场中.环的半径R=0.30m,离水平面地面的距离为h=5.0m,一带正电的小球从管的上端口A由静止释放,小球大小略小于管的直径,它与管间摩擦不计,小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半.求:
(1)小球运动到管口B时的速度大小;
(2)小球着地点与管的下端口B的水平距离;
(3)若使带电小球离开环B点瞬间,突然撤去匀强电场,为了能使带电小球向右做匀速直线运动,可以加垂直纸面方向的匀强磁场,试求磁场的方向以及磁感应强度B和原匀强电场强度E的比. (g=lOm/s2

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(1)小球从A运动到管口B的过程中,重力做功mgR,电场力做功FR=mgR,根据动能定理求解小球运动到管口B时的速度大小; (2)小球离开管口B后,受到重力和电场力作用,由于这两个力都是恒力,可运用运动的分解法研究:水平方向在电场力作用下做匀加速运动,竖直方向做自由落体运动,由高度h=,求出时间,水平距离x=vBt+,a=. (3)撤去匀强电场,为了能使带电小球向右做匀速直线运动,洛伦兹力必须与重力平衡,由左手定则判断磁场的方向,由平衡条件求解B和E的比值. 【解析】 (1)小球从A运动到管口B的过程中,只有重力和电场力做功,根据动能定理得    mg+FR= 而由题意,电场力F=mg 则联立解得,=3m/s (2)小球离开管口B后,受到重力和电场力作用,竖直方向做自由落体运动, 由h=得  t= 水平方向做匀加速运动,设加速度大小为a,位移为x. 则a=   x=vBt+=+ 代入数据解得,x=5.5m (3)为了能使带电小球向右做匀速直线运动,洛伦兹力必须与重力平衡,根据左手定则判断可知,磁场方向向里,且有   mg=qvBB 又qE= 解得 答: (1)小球运动到管口B时的速度大小是3m/s; (2)小球着地点与管的下端口B的水平距离是5.5m; (3)磁场的方向向里,磁感应强度B和原匀强电场强度E的比值为2:3.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网如图所示,竖直平面内的manfen5.com 满分网圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正上方,一个小球在A点以一竖直向下初速度进入圆轨道并恰能到达B点.求:
(1)小球在A点的初速度为多少;
(2)落点C与A点的水平距离?
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某同学采用如图1所示的装置验证规律:“物体质量一定,其加速度与所受合力成正比”.
a.按图1把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重,接通电源,放开小车,打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号:
c.保持小车的质量M不变,多次改变配重的质量m,再重复步骤b;
d.算出每条纸带对应的加速度的值;
e.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F),作出a一F图象.
①在步骤d中,该同学是采用v一t图象来求加速度的.图2为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.打点计时器打C点时,小车的速度为______m/s;(保留两位有效数字)
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②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图3所示.t=0.10s时,打点计时器恰好打B点.请你将①中所得结果标在图3所示的坐标系中,(其他点已标出,)并作出小车运动的v-t图线;利用图线求出小车此次运动的加速度a=______m/s2;(保留两位有效数字)
③最终该同学所得小车运动的a一F图线如图4所示,从图中我们看出图线是一条经过原点的直线.根据图线可以确定下列说法中不正确的是______
A.本实验中小车质量一定时,其加速度与所受合力成正比
B.小车的加速度可能大于重力加速度g
C.可以确定小车的质量约为0.50kg
D.实验中配重的质量m远小于小车的质量M
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某班同学在做“练习使用多用电表”的实验.
①某同学用多用电表的欧姆挡测量电阻Rx的阻值,当选择开关置于欧姆挡“×100”的位置时,多用电表指针示数如图所示,此被测电阻的阻值约为______Ω.
②某同学按如图所示的电路图连接元件后,闭合开关S,发现A、B不亮.该同学用多用电表的欧姆挡检查电路的故障.检查前,应将开关S______
(选填“闭合”或“断开”)
③若 ②中同学检查结果如表所示,由此可以确定______
A.灯A断路
B.灯B断路
C.灯A、B都断路
D.d、e间导线断路.

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一种全自动升降机模型,用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀加速上升,已知升降机的质量为m,当升降机的速度为v1时,电动机的有用功率达到最大值P,以后电动机保持该功率不变,直到升降机以最大速度v2匀速上升为止,假设整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力,重力加速度为g.有关此过程下列说法正确的是( )
A.钢丝绳的最大拉力为manfen5.com 满分网
B.升降机的最大速度manfen5.com 满分网
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如图所示,在竖直放置的金属板M上放一个放射源C,可向纸面内各个方向射出速率均为v的α粒子,P是与金属板M平行的足够大的荧光屏,到M的距离为d.现在P与金属板M间加上垂直纸面的匀强磁场,调整磁感应强度的大小,恰使沿M板向上射出的α粒子刚好垂直打在荧光屏上.若α粒子的质量为m,电荷量为+2e.则( )
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A.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B的大小为manfen5.com 满分网
B.磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度B的大小为manfen5.com 满分网
C.在荧光屏上能观察到的亮斑区的长度为2d
D.在荧光屏E能观察到的亮斑区的长度为4d
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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