如图所示,中轴线PQ将矩形区域MNDC分成上下两部分,上部分充满垂直纸面向外的匀强磁场,下部分充满垂直纸面向内的匀强磁场,磁感应强度皆为B.一质量为m,带电量为q的带正电粒子从P点进入磁场,速度与边MC的夹角θ=30°.MC边长为a,MN边长为8a,不计粒子重力.求:
(1)若要该粒子不从MN边射出磁场,其速度最大值是多少?
(2)若要该粒子恰从Q点射出磁场,其在磁场中的运行时间最少是多少?
考点分析:
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在光滑水平面上,有一质量为m=1.0×10
-3kg、电量q=1.0×10
-10C的带正电小球,静止在O点.以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系xoy.现在突然加一沿x轴正方向,场强大小E=2.0×10
6V/m的匀强电场,使小球开始运动.经过一段时间后,所加匀强电场再突然变为沿y轴正方向,场强大小不变,使该小球恰能够到达坐标为(0.3,0.1)的P点.求:
(1)电场改变方向前经过的时间;
(2)带正电小球到达P点时的速度大小和方向.
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如图a所示,在水平路段AB上有一质量为2×10
3kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速行驶,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图b所示,在t=20s时汽车到达C点,运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变.假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f
1=2000N.(解题时将汽车看成质点)求:
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P;
(2)汽车速度减至8m/s的加速度a大小;
(3)BC路段的长度.
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如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行.有一物体以v0=6m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,并取g=10m/s
2,求物体从开始运动到回到出发点所用时间.
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某实验小组向描绘有“4V、2W”的小灯泡的U-I图象,除导线和开关还备有以下器材可供选择:
A.电流表A
1,(量程0.6A,内阻约为1Ω)
B.电流表A
1,(量程3.0A,内阻约为0.2Ω)
C.电压表V
1,(量程5.0V,内阻约为5kg)
D.电压表V
2,(量程15.0V,内阻约为15kg)
E.滑动变阻器R
1(最大电阻为5Ω,额定电流500mA)
F.滑动变阻器R
2(最大电阻为10Ω,额定电流2.0A)
(1)实验中所用的电流表应选______;电压表应选______;滑动变阻器应选______.(只需填器材前面的字母代号)
(2)在虚线框内画出实验的电路图.
(3)经过正确的操作,测得的数据如下表,请根据下表数据在坐标系中描点画出小灯泡的U-I曲线.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
U/v | | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 | 3.20 | 3.60 | 4.00 |
I/A | | 0.12 | 0.22 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.43 | 0.46 | 0.48 | 0.49 | 0.50 |
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为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是______
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,是小车在你钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.使木板不带滑轮的一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
(2)在实验中,得到一条打点的纸带,如图2所示,已知相邻计数点的时间间隔为T,且间距S
1、S
2、S
3、S
4、S
5、S
6已量出,则小车加速度的表达式为a=______;
(3)有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度a与所受外力F的关系,他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图3所示.图线______是在轨道倾斜情况下得到的(选填①或②);小车及车中的砝码总质量m=______kg.
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