如图甲所示,真空中两水平放置的平行金属板C、D,上面分别开有正对的小孔O
1、O
2,金属板C、D接在正弦交流电源上,两板C、D间的电压Ucd随时间t变化的图象如图乙所示,t=0时刻开始,从小孔O
1处不断飘入质量 m=3.2×10
-25kg、电荷量q=1.6×10
-19 c的带正电的粒子(设飘入速度很小,可视为零),在D板外侧有以MN为边界的匀强磁场,与金属板相距d=10cm,匀强磁场的磁感应强度大小B=0.1T,方向如图甲所示,粒子的重力及粒子之间的相互作用力不计.平行金属板C、D之间的距离足够小,粒子在两板间的运动时间可以忽略不计,求:
(1)带电粒子经小孔O
2进入磁场后能飞出磁场边界的最小速度为多大?
(2)从0到0.04末的时间内,哪些时刻飘入小孔O
1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界?
(3)磁场边界有粒子射出的长度范围.(保留一位有效数字)
考点分析:
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弹簧在不受作用力时所具有的长度称为自然长度,记为l
;弹簧受到拉力作用后会伸长,受到压力作用后会缩短,如果受力作用时的长度称为实际长度,记为l;而l与l
之差的绝对值称为形变量,记为x;x=|l-l
|.有一弹簧振子如图所示,放在光滑的水平面上,弹簧处于自然长度时M静止在O位置,一质量为m=20g的子弹,以一定的初速度v
射入质量为M=1980g的物块中,并留在其中一起压缩弹簧.振子在振动的整个过程中,弹簧的弹性势能随弹簧的形变量变化的关系如图所示.则:
(1)根据图线可以看出,M被子弹击中后将在O点附近哪一区间运动?
(2)子弹的初速度v
为多大?
(3)当M运动到O点左边离O点2cm的A点处时,速度u多大?
(4)现若水平面粗糙,上述子弹击中M后同样从O点运动到A点时,振子的速度变为3m/s,则M从开始运动到运动到A点的过程中,地面的摩擦力对M做了多少功?弹簧的弹力对M做了多少功?
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如图,光滑绝缘杆竖直放置,且与以点电荷+Q为圆心的圆周交于B、C两点.一质量为m带电量为q的空心小球从杆上A点无初速下滑,且AB=BC=h,小于滑到B点的速度为
,求:
(1)小球滑到C点时的速度为多少?
(2)A、C两点的电势差是多少?
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在一段交通要道上,一位交警正在路边值勤,一违章骑摩托车者以8m/s的速度从他的身边驶过,交警的反应时间为0.5s,用2s的时间发动摩托车,向违章者追去,交警的加速度为2m/s
2,违章者仍以原速度做匀速直线运动,求:
(1)从交警摩托车开始行驶计时,问经过多长时间警察可追上违章者;
(2)两人相距最大是多少米.
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某同学用图1所示电路,测绘标有“3.8V、0.3A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象
除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:A
1(量程100mA,内阻约2Ω);
A
2(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:V
1(量程5V,内阻约5kΩ);
V
2(量程15V,内阻15kΩ);
滑动变阻器:R
1(阻值范围0~10Ω);
R
2(阻值范围0~2kΩ);
电源:E
1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);
E
2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表______,电压表______,滑动变阻器______,电源______(填器材的符号)
(2)根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示,由图象可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为______;当所加电压为3.00V时,灯丝电阻为______,灯泡实际消耗的电功率为______W.
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两个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明
.
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v
相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v
同时分别从轨道M、N下端射出.实验可观察到的现象应是
.
仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明
.
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