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在水平面上有一沿y轴放置的长为L=1m的细玻璃管,在管底有光滑绝缘的带正电的小球...

在水平面上有一沿y轴放置的长为L=1m的细玻璃管,在管底有光滑绝缘的带正电的小球.在第一象限中存在磁感应强度为B=1T的匀强磁场,方向如图所示.已知管沿x轴以v=1m/s的速度平动,带电小球的荷质比为manfen5.com 满分网.求:
(1)带电小球从管底到飞出管口时所用的时间是多少?
(2)带电小球离开磁场时的位置到坐标原点的距离是多少?
(3)带电小球从刚离开管口后到离开磁场时所用的时间是多少?

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(1)带电小球在洛伦兹力作用下沿管方向做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动学计算小球离开管口所用时间; (2)小球在磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力求出半径再根据几何关系求解小球离开磁场时的位置坐标; (3)根据几何关系求出小球在磁场中转过的圆心角,再根据匀速圆周运动的周期求解小球运动的时间. 【解析】 小球在离开管之前随管向右以v平动,同时沿管壁做初速度为零的匀加速运动. (1)设小球的质量为m,加速度为a,受到的洛伦兹力为f=qvB 由牛顿第二定律有   ① 而② 小球飞出管口所有时间为t,则③ 联立①②③并代入数据解得:t=2s     ④ (2)小球飞出管口时沿管壁方向的速度为vy=at⑤ 飞出时的合速度为   ⑥ 又设小球以v合在磁场中作圆周运动的半径为r,由牛顿第二定律有        ⑦ 联立①②④⑤⑥⑦式并代入数据解得:⑧ 又小球飞出管口时,在x方向上移动的距离为x=vt=1m/s×2s=2m 如图所示,由几何知识可知,小球在磁场中运动的圆弧所对应的圆心角为135°. 所以,带电小球离开磁场时离坐标原点的距离为 (3)小球在磁场中做匀速圆周运动的周期为 代入数据解得:T=4πS 所以,带电小球从离开管口到离开磁场所用的时间是:
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考点分析:
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如图所示,空间有一宽为2L的匀强磁场区域,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外.abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框,总电阻为R.线框以垂直磁场边界的速度v匀速通过磁场区域.在运动过程中,线框ab、cd两边始终与磁场边界平行.求:
(1)cd边刚进入磁场和cd边刚离开磁场时,ab两端的电势差分别是多大?并分别指明a、b哪端电势高.
(2)线框通过磁场的整个过程中,线框中产生的焦耳热.

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在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图9甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象,如图乙所示.已知木块质量为0.78kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;
(2)若将实验中的长木板与水平方向成θ=37°角放置,将木块置于其上,在平行于木板的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动,如图丙所示.求拉力应为多大?

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某同学使用了如下器材:电源E(电动势12V);电压表V(量程为15V,内阻约15KΩ)电流表A(量程100mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(最大电阻为50Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图1甲所示,已知小灯泡的额定电压为12V.
(1)请在图1乙的虚线方框中画出此实验电路.
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(2)根据设计的电路图在图2的实物上连线.
(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P=______  W,小灯泡电阻的变化特性为______
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(1)如图1所示,游标卡尺的读数为______ cm.
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(2)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图2为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
①若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的manfen5.com 满分网数据如表1所示.
表1
次数12345
小车加速度a/1.981.481.000.670.50
小车质量M/kg0.250.330.500.751.00
质量倒数manfen5.com 满分网/kg-14.003.002.001.331.00
根据表1数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图3所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.
从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是______
②某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图4所示,试分析图线不过原点的原因是______,图线上部弯曲的原因是______
③在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做______法.
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[适合选修3-4模块的考生]
(1)如图所示,为某时刻一列简谐横波的波形图象,已知此列波的振动周期为4s,由图可知这列波的传播速度大小为______ m/s,若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动,则知波的传播方向是______
(2)光线从空气射入玻璃砖,当入射角为60时,折射光线与发射光线恰好垂直.求:
①该玻璃砖的折射率是多少?(n=1.73)
②光在该玻璃砖中传播速度是多少?(v=1.73×108m/s)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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