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如图所示,板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右...

如图所示,板间距为d、板长为L的两块平行金属板EF、GH水平放置,在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与GH在同一水平线上,顶点A与EF在同一水平线上.一个质量为m、电量为-q的粒子沿两板中心线以初速度v水平射入,若在两板之间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=manfen5.com 满分网AB,并垂直AC边射出(不计粒子的重力),求:
(1)粒子离开电场时瞬时速度的大小;
(2)两极板间电压的大小和三角形区域内磁感应强度;
(3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里,要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值.

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(1)粒子离开电场后速度垂直AB边,由几何知识可求出速度的偏向角,根据速度的分解则能求出粒子离开电场时瞬时速度的大小; (2)粒子在电场中做类平抛运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式求出电压.粒子垂直进入三角形区域内匀强磁场后做匀速圆周运动,画出轨迹,由于粒子垂直AB边射入和AC边射出,由几何知识求出粒子圆周运动的半径,根据洛伦兹力提供向心力求出三角形区域内磁感应强度; (3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向里,当粒子刚好与BC边相切时,磁感应强度最小,作出轨迹,由几何知识求出最小半径,由牛顿第二定律即可求出磁感应强度的最小值. 【解析】 (1)垂直AB边进入磁场,由几何知识得:粒子离开电场时偏转角为θ=30° 则粒子离开电场时瞬时速度的大小为:v== (2)在电场中竖直方向:vy= 由几何关系得:tanθ= 故:U= 由几何关系得:LAB= 设在磁场中运动半径为r1,则:r1== 又:B1qv=m 而:v== 以上式子联立得:B1= 由左手定律判断得知,B1的方向:垂直纸面向外 (3)当粒子刚好与BC边相切时,磁感应强度最小,设粒子的运动半径为r2, 由几何知识知:r2= B2qv=m 故:B2=,即磁感应强度的最小值 答:(1)粒子离开电场时瞬时速度的大小为; (2)两极板间电压的大小为,三角形区域内磁感应强度为,方向:垂直纸面向外 (3)所加磁场的磁感应强度最小值为.
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考点分析:
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引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动.如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠,开始时,手臂完全伸直,身体呈自然悬垂状态,此时他的下颚距单杠面的高度为H,然后他用恒力F向上拉,下颚必须超过单杠面方可视为合格,已知H=0.6m,m=60kg,重力加速度g=10m/s2.不计空气阻力,不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化.
(1)第一次上拉时,该同学持续用力(可视为恒力),经过t=1s时间,下颚到达单杠面,求该恒力F的大小及此时他的速度大小;
(2)第二次上拉时,用恒力F′=720N拉至某位置时,他不再用力,而是依靠惯性继续向上运动,为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少.

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(1)(6分)某实验小组的同学准备在学校实验室测本地重力加速度,同时验证单摆的周期与摆球的质量无关.实验室器材有:铁架台、长约1m的细线、刻度尺、天平、砝码盒里质量不等的砝码多个(每个不同质量砝码的重心位置不同)、秒表.实验小组的同学用砝码代替单摆的摆球.
实验步骤是:
A.选一个砝码,记录该砝码的质量m,用细线系好砝码,结点为P,细线的上端固定于铁架台铁夹上的O点;
B. 用刻度尺测O、P之间细线的长度l,测出P点到砝码几何中心的距离d,设L=l+d;
C.将砝码拉开一个大约30°的角度,然后由静止释放;
D.用秒表测出50次全振动的时间t,由T=manfen5.com 满分网得到周期T;
E.改变O、P之间的细线的长度,再测一次,记下相应的L和T;
F.求出两次测得的L和T的平均值,作为代入公式g=(manfen5.com 满分网2L计算使用的数据,求得本地重力加速度g;
G.选用不同的砝码,记录不同砝码的质量m,测出使用不同砝码时的周期T;看周期T是否由于m不同而不同.
你认为以上哪些步骤有错,分别写出步骤前的字母序号并加以改正?______
(2)某同学为了描绘一个“6V,9W”的小灯泡的伏安特性曲线,并测出该小灯泡在额定电压下的准确电阻值,到实验室寻找到了一些仪器,规格及数量如下:
A.电流表一只(0~3A,内阻约为0.5Ω)
B.电压表一只(0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.定值电阻R=4kΩ
D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流为0.6A)
E.滑动变阻器R2(0~10Ω,额定电流为3A)
F.9V直流电源一个
G.开关、导线若干,待测灯泡一个
这位同学利用现有器材,结合所学知识,顺利完成了实验.
①该同学在实验中滑动变阻器应选用是______(填器材序号字母);
②请在虚线框中画出实验电路图.
③按照电路设计,测量小灯泡在额定电压下的准确电阻值时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.小灯泡在额定电压下的准确电阻值的表达式是______(物理量均用所给字母表示)
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一质量为M的航天器远离太阳和行星,正以速度v在太空中飞行,某一时刻航天器接到加速的指令后,发动机瞬间向后喷出质量为m的气体,气体向后喷出的速度大小为v1,加速后航天器的速度大小v2等于( )            
(v、v1、v2均为相对同一参考系的速度)
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A.manfen5.com 满分网Th核比manfen5.com 满分网Pa核多1个电子
B.manfen5.com 满分网Th核与manfen5.com 满分网Pa核的中子数相等
C.钍发生β衰变产生的β粒子是一种高速光子流,具有很强的穿透能力
D.精确地讲,一个manfen5.com 满分网Th核的质量比一个manfen5.com 满分网Pa核与一个β粒子的质量和大
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如图所示,某种自动洗衣机进水时,洗衣机缸内水位升高,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气(可视为理想气体),通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量.当洗衣缸内水位缓慢升高时,设细管内空气温度不变,则被封闭的空气  ( )
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A.内能不变
B.分子的平均动能增大
C.体积增大
D.压强不变
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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