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如图,虚线的左下方存在匀强磁场B.A,B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可...

如图,虚线的左下方存在匀强磁场B.A,B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点).A带正电q,B不带电用细绳竖直悬挂在O点.整个空间存在竖直向上的匀强电场,场强大小为E=mg/q.A球在M点沿竖直向下射入磁场B.在N点与B球发生水平方向完全弹性碰撞,碰后B球刚好能以L为半径,在竖直平面内运动到圆周最高点,A球则水平匀速从Q点射出.(重力加速度为g)不计一切摩擦.
求:(1)B球被碰后的速度大小.
(2)A球射入点M到N的距离.
(3)A球从Q点水平射出时距N点的距离.

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(1)A球,B球两碰后带电量各为,球从N点到圆周运动的最高点过程中,由动能定理列式,圆周运动的最高点由牛顿第二定律列式,联立方程即可求解; (2)A,B两球发生弹性碰撞,由动量守恒、能量守恒,根据动量守恒定律、能量守恒定律列式,A球从M到N做圆周运动,根据牛顿第二定律及几何关系列式,联立方程即可求解; (3)A球水平匀速从Q点射出,受力平衡,根据动能定理列式即可求解. 【解析】 (1)A球,B球两碰后带电量各为 B球从N点到圆周运动的最高点过程中,由动能定理有:① 在圆周运动的最高点由牛顿第二定律有:② 联立①②,解得:③ (2)A,B两球发生弹性碰撞,由动量守恒有:mvA=mvA'+mvB④ 由能量守恒有:⑤ 联立④⑤,解得:vA'=0;⑥ A球从M到N做圆周运动,有牛顿第二定律有: 又由几何关系有:                                               (3)A球水平匀速从Q点射出,故:⑦ A球水平匀速从Q点射出,有:⑧ 联立⑦⑧,解得:     答::(1)B球被碰后的速度大小为. (2)A球射入点M到N的距离为. (3)A球从Q点水平射出时距N点的距离为.
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考点分析:
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(1)某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①按图(a)摆好实验装置,其中小车质量M=0.20kg,钩码总质量m=0.05kg.
②释放小车,然后接通打点计时器的电源(电源频率为f=50Hz),打出一条纸带.
③他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条,如图(b)所示.把打下的第一点记作0,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.41m,d2=0.055m,d3=0.167m,d4=0.256m,d5=0.360m,d6=0.480m…,他把钩码重力(当地重力加速度g=10m/s2)作为小车所受合力,算出打下0点到打下第5点合力做功.W=______J
(结果保留三位有效数字),用正确的公式Ek=______(用相关数据前字母列式)把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量,算得Ek=0.125J.
④此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.通过反思,他认为产生误差的原因如下,其中正确的是______
A.钩码质量太大,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B.没有平衡摩擦力,使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C.释放小车和接通电源的次序有误,使得动能增量的测量值比真实值偏小
D.没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此误差的重要原因
(2)硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件.某同学利用图(甲)所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系.图中定值电阻R=2Ω,电压表、电流表均可视为理想电表.
①用“笔画线”代替导线,根据电路图,将图(乙)中的实物电路补充完整.
②实验一:用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻R的阻值,通过测量得到该电池的U-I曲线a(见图丙).则由图象可知,当电流小于200mA时,该硅光电池的电动势为______V,内阻为______Ω.
③实验二:减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的U-I曲线b(见图丙).当可调电阻R的阻值调到某值时,若该电路的路端电压为1.5V,由曲线b可知,此时电源的输出功率约为______W.
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质谱议的构造原理如图所示.从粒子源S出来时的粒子速度很小,可以看作初速为零,粒子经过电场加速后进入有界的垂直纸面向里的匀强磁场区域,并沿着半圆周运动而达到照相底片上的P点,测得P点到入口的距离为x,则以下说法正确的是( )
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A.粒子一定带正电
B.粒子一定带负电
C.x越大,则粒子的质量与电量之比一定越大
D.x越大,则粒子的质量与电量之比一定越小
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如图所示,一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹,M和N是轨迹上的两点.不计重力,下列表述正确的是( )
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A.粒子在电场中的加速度不变
B.粒子所受电场力沿电场方向
C.粒子在M点的速率比在N点的速率大
D.粒子在电场中的电势能先增加后减少
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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置O点为坐标原点,设竖直向下为正方向,小球的速度v随时间t变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于小球的运动过程,下列说法正确的是( )
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A.O到A,小球做自由落体运动,aA=0
B.从A到B,小球做变加速直线运动,a<g
C.在B点,小球速度有最大值,aB=0
D.从B到C小球从最低点返回向上做匀减速曲线运动aC=0
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manfen5.com 满分网如图所示,理想变压器的输入端接正弦交流电,副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2;输电线的等效电阻为R,开始时,电键K断开.当K接通时,以下说法中正确的是( )
A.副线圈的两端M、N的输出电压减小
B.副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C.通过灯泡L1的电流减小
D.原线圈中的电流减小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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